[发明专利]一种基于场景光照图的大场景非直接光照方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于场景光照图的大场景非直接光照算法，属于图像处理技术领域，特别涉及实时渲染过程全局光照中非直接光照计算的图像处理技术。

背景技术

全局光照计算是一个比较困难的问题，它包含直接光和非直接光照及其阴影，由于整个场景都有可能对非直接光照产生影响，且非直接光中不少是经过多次反射得到的。非直接光照对场景的视觉效果影响比较大，但需要比较大的计算代价，在需实时绘制的场合计算非直接光照是一个比较困难的问题。

现有不少处理算法可以处理非直接光照，但它们本身都存在着一些问题。如预计算辐射度算法和预计算光照算法，可以提供比较真实的效果，但对处理动态灯光和动态场景有问题；如普通的即时辐射度算法，对灯光支持不太好，并不适合类似环境图光源；效果比较好的LPV等，由于栅格的分辨有限，无法充分表达场景，常会出现漏光现；而效率较高的有SSAO等环境遮挡算法，由于只考虑屏幕空间的环境光照，光照并不稳定。

本发明中的方法将直接光照和非直接光照分开计算，首先将场景在纹理空间参数化，并使用主灯光的RSM计算每个图元的光照生成光照图，随后使用光线追踪算法计算非直接光照。虽然对于光照图由于分辨率问题会照成失真，但非直接光照在场景中变化比较缓慢，对于一般表面材质可以近似计算。该方法使用直接光照提供高分辨率的阴影和其它效果，而非直接光照使用近似计算，并且可以方便地控制场景非直接光照的细节精细度。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于场景光照图的大场景非直接光照算法，该方法能够比较好地支持复杂场景、效果可调并且比较稳定。

实现本发明目的的技术方案：一种基于场景光照图的大场景非直接光照算法，其特征在于包括以下具体步骤：

步骤一、将场景在纹理空间参数化；

将场景在纹理空间参数化，就是反转物体空间和纹理空间。反转物体空间和纹理空间需要场景UV数据，这需要建立场景时建立相应的UV数据。

面片在UV空间中占有面积越大，它的非直接光照计算的细节也越高，这需要进行额外的UV创建，但也提供了场景的非直接光照的细节控制。因此对于多个物体，令物体离相机越远，则它所占的纹理空间越少，UV数据通过下式变换：

xc=2·clamp[0,1](ui·ηi,x+γi,x)-1yc=2·clamp[0,1](vi·ηi,y+γi,y)-1]]>式1)