[发明专利]虚拟现实场景中镭射纸效果的实现方法及系统

权利要求书

1.一种虚拟现实场景中镭射纸效果的实现方法，其特征在于，包括：

利用产品的几何数据、主纹理贴图、反光纹理贴图和高光纹理贴图建立产品模型，所述主纹理贴图包含产品的材质纹理，所述反光纹理贴图包含镭射纸的色彩信息，所述高光纹理贴图为具有光栅形状的灰度图；

根据所述产品模型顶点的纹理坐标，分别从所述产品模型的主纹理贴图、反光纹理贴图以及高光纹理贴图中采集对应像素点的像素值，并利用获得的像素值，根据预设的光照模型求取顶点的颜色值；

根据属于同一片元的各顶点的颜色值求取对应片元上各像素点的颜色值，将着色后的片元输出显示；

所述利用获得的像素值，根据预设的光照模型求取顶点的颜色值包括：

根据预设的光照模型计算顶点的材质漫反射颜色值，表示为：

mdiffuse＝m_pixel+gray*r_pixel；

其中，mdiffuse表示材质漫反射颜色值，m_pixel表示从主纹理贴图中采集的对应像素点的像素值，r_pixel表示从反光纹理贴图中采集的对应像素点的像素值，gray表示在高光纹理贴图中对应像素点的灰度值；

根据兰伯特定律，计算漫反射颜色值，表示为：

diffuse＝(clight*mdiffuse)max(0，n*l)；

其中，clight表示入射光颜色和强度，n表示表面法向，l表示光源方向；

结合所述光照模型中的环境光ambient以及高光反射光specular，计算顶点的颜色值，表示为：col＝diffuse+ambient+specular。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实场景中镭射纸效果的实现方法，其特征在于，

创建所述反光纹理贴图的方法包括：在空白贴图上填充彩虹色，对填充颜色后的贴图进行衍射变换，然后对贴图进行低通滤波处理；

创建所述高光纹理贴图的方法包括：在空白贴图上形成灰度显示的光栅形状，然后对贴图进行低通滤波处理。

3.根据权利要求1所述的虚拟现实场景中镭射纸效果的实现方法，其特征在于，计算所述产品模型顶点的纹理坐标包括：

将顶点坐标从产品模型空间转换到齐次裁剪空间，将不在齐次裁剪空间内的顶点裁剪掉；

将顶点坐标从产品模型空间转换到世界空间；

根据以下公式计算运行时顶点的针对主纹理贴图的纹理坐标(u，v)_main：

(u，v)_main＝texcoord.xy·MainTex_ST.xy+MainTex_ST.zw；

其中，texcoord表示顶点的原始纹理坐标，MainTex_ST表示四维向量，x和y表示纹理的缩放系数，z和w表示纹理的平移系数。

4.根据权利要求1所述的虚拟现实场景中镭射纸效果的实现方法，其特征在于，所述根据所述产品模型顶点的纹理坐标，分别从所述产品模型的主纹理贴图、反光纹理贴图以及高光纹理贴图中采集对应像素点的像素值之前，还包括：

根据获取的用户的头部位置信息，求取用户的视角向量，并根据所述视角向量计算运行时针对高光纹理贴图的纹理坐标。

5.根据权利要求4所述的虚拟现实场景中镭射纸效果的实现方法，其特征在于，计算所述产品模型顶点的纹理坐标包括：

将高光纹理贴图的移动方向转换到视角空间；

计算高光纹理贴图在视角空间中的偏移量Value；

根据以下公式计算运行时顶点的针对高光纹理贴图的纹理坐标(u，v)_gray：

其中，(u，v)_main表示计算得到的运行时顶点的针对主纹理贴图的纹理坐标，Value表示高光纹理贴图在视角空间中的偏移量，表示纹理偏移向量。

6.根据权利要求1-5任一项所述的虚拟现实场景中镭射纸效果的实现方法，其特征在于，所述根据属于同一片元的各顶点的颜色值求取对应片元上各像素点的颜色值包括：利用形成三角网络的三个顶点的颜色值，通过插值运算，获得三角网络所覆盖片元上各像素点的颜色值。