[发明专利]实时渲染系统中自适应视觉设备的高动态范围灯光技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种在实时渲染系统中高动态范围灯光的自动调节技术，特别涉及到对传统高范围动态灯光技术的改进，增加了自动适应视觉设备的技术。

背景技术

在真实的世界中，光的强度范围很大，这个范围大约是10的12次方的强度，显示器能够显示R、G、B分量在[0，255]之间的像素值，而256个不同的亮度级别显然不能表示自然界中光线的亮度情况。高动态范围灯光技术(以下简称HDR)是一种表达超过了显示器所能表现的亮度范围的图像映射技术，能够很好地再现现实生活中丰富的亮度级别，产生逼真的效果。

然而，由于人眼和摄像机镜头的不同，比如人眼的瞳孔收缩、摄像机光圈大小的调整，HDR动态变化也不同，不能使用同一个HDR算法来实现这些细节。本发明公开的一种技术，自适应视觉设备的高动态范围灯光技术(以下简称AAVD-HDR技术)，会根据视觉设备条件的不同和切换，自动选择相应的HDR算法。

发明内容

本发明的目的是实现一种根据视觉设备条件的不同和切换，自动选择相应的HDR算法的技术。突破了传统HDR算法的单一性，增强了HDR算法表示现实世界光照的真实表现。

为达到上述目的，实现一种根据视觉设备条件的不同和切换，自动选择相应的HDR算法的技术，分为4个步骤：

1)预设各种HDR算法，并设置每个HDR算法的说明表格，使用ID进行标示[1]。

2)接收视觉设备类型，并判断该类型的ID[2]。

3)根据视觉设备ID，选择相应的HDR算法，并读取该HDR算法说明表格[3]。

4)根据选择的HDR算法提供用户交互界面，接收输入的相应视觉设备的参数[4]。

采用上述方法，根据视觉设备的条件，完成HDR算法的选择，为后期图像处理做好准备。

本发明的有益效果：

从结构特点和理论分析，AAVD-HDR技术是对传统HDR技术的一种改进，增加了对多种视觉设备的适应能力，明显具有有益的效果。

附图说明

附图为实时渲染系统中自适应视觉设备的高动态范围灯光技术的主要流程图。

具体实施方式

本发明实时渲染系统中自适应视觉设备的高动态范围灯光技术一个具体的实施方案是：首先设计根据人眼观看的HDR算法和摄像机摄像的HDR算法，然后将两个算法以及两个算法的说明表格存入HDR算法列表，在接收到输入设备类型之后，根据设备类型选择其中一个HDR算法，并读取该HDR算法说明表格，提供相应的用户交互界面，接受视觉设备输入参数，使用选择的HDR算法，渲染出最终画面结果。可以分为两个实施阶段：

第一阶段：设计并测试HDR算法。

a)设计人眼观看的HDR算法A。因为人眼接收光线亮度的范围比较广，所以该HDR算法可以将广域的亮度范围经过压缩同时显示在显示范围比较狭窄的显示器上。

b)设计摄像机摄像的HDR算法B。摄像机摄像的画面成像的光线亮度范围比较窄，从亮出到暗处或者从暗处到亮出需要调节光圈来接收不同段的光线亮度范围。

第二阶段：根据视觉设备选择相应算法并渲染出画面结果。具体分解为如下步骤：

1)接收视觉设备类型输入，并判断是人眼观察，还是摄像机摄像。

2)如果是人眼观察，选择HDR算法A；如果是摄像机摄像，选择HDR算法B。

3)根据选择的算法，提供调节参数的用户输入界面。

4)把输入的调节参数传递给HDR算法，并渲染出最终结果画面。

上述实施方案中，充分发挥了AAVD-HDR技术的优势。并且，如上所述，AAVD-HDR技术适应了多种视觉设备成像情况，具有广泛的应用优势。