[发明专利]光照环境模拟系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机辅助设计系统及方法，尤其是一种应用于三维量测领域中的光照环境模拟系统及方法。

背景技术

在三维量测系统中，如果不对待测物体进行光照处理，待测物体无法显示立体效果，只能显示平面效果(如图11所示)，导致无法识别物体的细节特征。而现有的辅助光照系统不能体现光源随距离衰减的特性，从而导致待测物体显示的立体效果不够真实。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种光照环境模拟系统，可以模拟待测物体的光照效果，更真实地渲染待测物体的立体效果。

此外，还有必要提供一种光照环境模拟方法，可以模拟待测物体的光照效果，更真实地渲染待测物体的立体效果。

一种光照环境模拟系统，应用于电子装置。该系统包括三角网格化模块、光照环境配置模块、计算模块及显示模块。三角网格化模块用于从与电子装置相连接的存储设备读取三维物体，并对三维物体进行三角网格化处理。光照环境配置模块用于为所述三角网格化处理后的三维物体配置光照环境，包括确定光照范围、光源位置、光照方向及光源强度参数。计算模块用于根据三维物体的初始颜色、沿光照方向的光照射线与三维物体上各三角形的面法向量的夹角及各三角形与光源位置的距离确定各三角形的实际显示颜色。显示模块用于根据三维物体上各三角形的坐标及实际显示颜色将三维物体投影到与电子装置相连接的显示设备输出。

一种光照环境模拟方法，应用于电子装置。该方法包括：(A)三角网格化步骤：从与电子装置相连接的存储设备读取三维物体，并对三维物体进行三角网格化处理；(B)光照环境配置步骤：为所述三角网格化处理后的三维物体配置光照环境，包括确定光照范围、光源位置、光照方向及光源强度参数；(C)三角形显示颜色计算步骤：根据三维物体的初始颜色、沿光照方向的光照射线与三维物体上各三角形的面法向量的夹角及各三角形与光源位置的距离确定各三角形的实际显示颜色；及(D)显示步骤：根据三维物体上各三角形的坐标及实际显示颜色将三维物体投影到与电子装置相连接的显示设备输出。

相较于现有技术，本发明提供的光照环境模拟系统及方法可以模拟待测物体的光照效果，更真实地渲染待测物体的立体效果。

附图说明

图1是本发明光照环境模拟系统较佳实施例的功能模块图。

图2是本发明光照环境模拟方法较佳实施例的流程图。

图3是图2中步骤S210的具体流程图。

图4是图2中步骤S220的具体流程图。

图5是图2中步骤S230的具体流程图。

图6是图2中步骤S240的具体流程图。

图7及图8是对三维物体进行三角网格化的示意图。

图9是对三维物体配置光照环境的示意图。

图10是切分光照深度的示意图。

图11是三维量测中无光照环境下待测物体显示的平面效果示意图。

图12是利用本发明模拟光照环境下待测物体显示的立体效果示意图。

主要元件符号说明