[发明专利]一种实时材质编辑方法与系统

权利要求书

1.一种实时材质编辑方法，其特征在于，该方法包括：

S1，输入的原始图，该原始图为单幅样本材质图像；

S2，对原始图的漫反射系数图、镜面放射系数图、法向图、高光图进行初始化计算和生成；

S3，根据用户输入的参数，生成材质贴图，其中所输入的参数包括镜面反射系数、法向系数、高光系数。

2.根据权利要求1所述的实时材质编辑方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

S201，基于YUV颜色空间明亮度对单幅样本材质图像进行高光分离，读取镜面反射系数，计算生成得到原始明暗图、原始颜色图镜面反射图；

S202，使用标准差将原始图像空间明亮度处理为标准正态分布，读取法向系数，计算并生成法向图；

S203，基于YUV颜色空间明亮度，读取高光系数，计算并生成高光图；

S204，计算镜面反射系数图在像素点对应的值，进一步计算并生成镜面反射系数；

S205，计算漫反射系数图在像素点对应的值，进一步计算并生成漫反射系数。

3.根据权利要求1所述的实时材质编辑方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

所输出材质贴图包括漫反射系数图、镜面反射系数图、法向图、高光图。

4.根据权利要求1和2所述的实时材质编辑方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

对输入参数进行识别，若识别到输入的参数为输入镜面反射系数，则依次执行所述步骤S201、S202、S203、S204、S205、S3；

若识别到输入的参数为法向系数，则依次执行所述步骤S202、S204、S205、S3；

若识别到输入的参数为高光系数，则依次执行所述步骤S203、S204、S3。

5.根据权利要求2所述的实时材质编辑方法，其特征在于，所述步骤S201还包括:

1)计算输入图像的原始明暗图Y，以及，原始颜色图U、V；

2)读取镜面反射系数ρ，其中1＜ρ＜Y_min，Y_min为输入图像的原始明暗图Y的最小值；

3)设置所有像素的明暗值为常数ρ，并根据ρC_YUV[1 U V]^T计算镜面反射图，其中C_YUV为YUV颜色空间向RGB颜色空间的转换函数；

4)通过原始RGB图像计算得到镜面反射图，进一步计算漫反射图。

6.根据权利要求2和5所述的实时材质编辑方法，其特征在于，所述步骤S202还包括:

1)读取在所述步骤S201计算得到的图像原始明暗图Y’；

2)将图像原始明暗图Y进行处理得到新的标准化明暗图Y’，其中，像素点i(1,...,N)的明暗值处理方法为

其中，x_i为像素点原始明暗值，x_mean为图像所有像素平均明暗值，x_σ为图像明暗值标准差，

$x_{\mathrm{\σ}}=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(x_i-x_{mean})}^2};$

3)读取法向系数，其中法向系数取值范围为0-255；

4)对明暗图Y’进行缩放处理，处理时的计算方式为

Y’*法向系数/255.0，

并根据明暗图Y’每个像素值及其周边像素的差值，得到法向图。