[发明专利]采用梯度域米特罗波利斯光传输的图形渲染的方法和系统

权利要求书

1.一种生成图像的方法，所述方法包括：

模拟虚拟化三维空间内的至少一个光源的存在；

在所述虚拟化三维空间内定义光感测平面，其中所述光感测平面包括要显示在显示屏上的多个像素的矩阵；

使用光传输过程，针对所述矩阵的每个像素计算梯度值以产生多个梯度值，其中所述计算包括：

选择所述虚拟化三维空间内的多个光路径对；

针对每个光路径对，确定用于所述矩阵的各个像素的梯度贡献；以及

针对每个光路径对，利用所述梯度贡献来更新用于所述各个像素的梯度值，其中所述选择偏向于选择通过具有较大梯度值的像素的更多光路径；以及

将所述多个梯度值转换成表示所述图像的多个光强度值。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述图像显示在所述显示屏上。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述转换包括使用泊松解算器过程将所述多个梯度值转换成所述多个光强度值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述光传输过程是经修改的Metropolis光传输过程。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定包括：

针对光路径对的第一光路径，计算对所述矩阵的第一像素的第一光强度贡献；

针对所述第一光路径对的第二光路径，计算对第二像素的第二光强度贡献，所述第二像素与所述第一像素毗邻；

确定所述第一和第二光强度贡献之间的差；以及

如果所述差为正，则对所述梯度贡献赋予正值，以及如果所述差为负，则对所述梯度贡献赋予负值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述矩阵内分别根据（x，y）和（x，y+1）对所述第一和第二像素进行定位。

7.根据权利要求5所述的方法，其中在所述矩阵内分别根据（x，y）和（x+1，y）对所述第一和第二像素进行定位。

8.根据权利要求3所述的方法，进一步包括实施Metropolis光传输过程以产生用于所述矩阵的粗略多个光强度值，并且其中所述转换包括结合所述多个梯度值使用所述粗略多个光强度值以产生所述多个光强度值。

9.一种计算机系统，包括：

处理器，其耦连到总线；

显示屏，其耦连到所述总线；以及

存储器，其耦连到所述总线，其中所述存储器包括指令，所述指令当执行在所述处理器上时使所述计算机系统实现生成图像的方法，所述方法包括：

模拟虚拟化三维空间内的至少一个光源的存在；

在所述虚拟化三维空间内定义光感测平面，其中所述光感测平面包括要显示在显示屏上的多个像素的矩阵；

使用光传输过程，针对所述矩阵的每个像素计算梯度值以产生多个梯度值，其中所述计算包括：

选择所述虚拟化三维空间内的多个光路径对；

针对每个光路径对，确定用于所述矩阵的各个像素的梯度贡献；以及

针对每个光路径对，利用所述梯度贡献来更新用于所述各个像素的梯度值，其中所述选择偏向于选择通过具有较大梯度值的像素的更多光路径；以及

将所述多个梯度值转换成表示所述图像的多个光强度值。

10.根据权利要求9所述的计算机系统，其中所述方法进一步包括将所述图像显示在所述显示屏上。

11.根据权利要求9所述的计算机系统，其中所述转换包括使用泊松解算器过程将所述多个梯度值转换成所述多个光强度值，并且其中所述光传输过程是经修改的Metropolis光传输过程。

12.根据权利要求9所述的计算机系统，其中所述确定包括：

针对光路径对的第一光路径，计算对所述矩阵的第一像素的第一光强度贡献；

针对所述第一光路径对的第二光路径，计算对第二像素的第二光强度贡献，所述第二像素与所述第一像素毗邻；

确定所述第一和第二光强度贡献之间的差；以及

如果所述差为正，则对所述梯度贡献赋予正值，以及如果所述差为负，则对所述梯度贡献赋予负值。

13.根据权利要求11所述的计算机系统，其中所述方法进一步包括实施Metropolis光传输过程以产生用于所述矩阵的粗略多个光强度值，并且其中所述转换包括结合所述多个梯度值使用所述粗略多个光强度值来产生所述多个光强度值。