[发明专利]一种基于环境光照探针的实时渲染方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于环境光照探针的实时渲染方法。利用一组环境光照探针分别获取光照信息，然后对这一组光照信息分别进行遮挡影响修正，最后利用修正后的光照信息进行被渲染物的渲染计算；遮挡影响修正具体如下：对于每个环境光照探针，将该探针与被渲染物体上的多个预设不同位置点分别用直线段连接；根据直线段与其他物体是否相交来为每条直线段进行赋值：相交则赋值为0，否则，赋值为1；以直线段赋值之和与直线段总数量之比作为遮挡影响修正系数，遮挡影响修正系数与该环境光照探针所获取的光照信息的乘积即为该环境光照探针遮挡影响修正后的光照信息。本发明还公开了一种基于环境光照探针的实时渲染装置。本发明可使渲染效果趋近实际情况。

技术领域

本发明涉及一种图像的渲染方法，尤其涉及一种基于环境光照探针的实时渲染方法，属于计算机图像处理技术领域。

背景技术

环境光照探针(light probe)是一种光照渲染技术，其基本原理顾名思义，是指在场景中布置一系列记录从四周各个方向接收到的光照强度的“采样点”(即环境光照探针)，收集从四周各个方向接收到的光照强度(光照信息)，将光照信息作用到被渲染的模型上。环境光照探针记录了周围环境中的光照信息，在实时渲染时用它记录的光照信息影响被渲染物体的最终光照效果。该技术由于不会像全局实时光照那样太多的耗损性能，从而实现了与静态物体，静态场景的实时融合效果。环境探针生成周围光照强度信息以及作用于被渲染物体的基本原理可以参考GPU Gems 2中的Chapter 10.Real-Time Computation ofDynamic Irradiance Environment Maps(中文译本：GPU精粹2——高性能图形芯片和通用计算编程技巧中的第10章动态辐照度环境映射实时计算)以及该文献后面附带的其他参考文献。

但是，现有环境光照探针实现方法没有考虑探针与被渲染物体间是否有遮挡。例如，有一个红色光源和被渲染物体之间隔了一堵墙，被渲染物体在墙的右侧，红色光源在墙的左侧，在墙左侧有一个探针，这个探针记录的光照数据里包含了红色光源的光照，导致被渲染物体受到了这个红色光源的影响，而在真实世界中，因为墙阻挡了红色光源的光线，红色光源应该无法照射到被渲染物体。

因此，有必要对现有基于现有环境光照探针的实时渲染技术进行改进，充分考虑遮挡的影响，使得基于光照探针的渲染结果更真实可信，并且满足实时渲染的性能要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种基于环境光照探针的实时渲染方法，根据遮挡情况对环境光照探针的光照信息进行修正，从而调整环境光照探针对被渲染物体的光照影响程度，使得最终渲染效果更趋近于真实环境。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于环境光照探针的实时渲染方法，利用一组环境光照探针分别获取被渲染物体的与环境光照探针一一对应的一组光照信息，然后对这一组光照信息分别进行遮挡影响修正，最后利用修正后的光照信息进行被渲染物的渲染计算；所述遮挡影响修正具体如下：对于每个环境光照探针，将该环境光照探针与被渲染物体上的多个预设不同位置点分别用直线段连接；根据直线段与其他物体是否相交来为每条直线段进行赋值：与其他物体相交，直线段赋值为0，否则，赋值为1；以该环境光照探针的直线段赋值之和与直线段总数量之比作为该环境光照探针的遮挡影响修正系数，该遮挡影响修正系数与该环境光照探针所获取的光照信息的乘积即为该环境光照探针遮挡影响修正后的光照信息。