[发明专利]增强现实设备的软阴影处理方法和装置

说明书

本发明实施例提供一种增强现实设备的软阴影处理方法和装置。该方法包括：获取增强现实设备的运动向量，根据运动向量，获取增强现实设备的AR场景相机的第一移动向量，其中，AR场景相机随所述增强现实设备的移动而移动；根据第一移动向量，确定阴影相机的第二移动向量；控制阴影相机移动第二移动向量后，生成阴影图，其中，阴影相机移动第二移动向量后生成的阴影图与移动第二移动向量前生成的阴影图相比，移动整数个像素，根据阴影图生成并输出图像帧。本发明实施例的方法，消除了AR设备移动时软阴影边缘的闪烁。

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种增强现实设备的软阴影处理方法和装置。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，简称：AR)应用中，需要将虚拟场景和真实场景叠加起来，其中真实场景来自摄像头拍摄的真实场景照片，而虚拟场景通常通过一些模型表示，如果直接将模型叠加至场景照片上，会因为缺少阴影，而出现明显的违和感，为了增强AR场景的真实度的，可以在AR场景中增加阴影。进一步的，可以通过软阴影(Soft Shadow)技术在阴影周边制造虚化的效果，以模拟真实场景中的阴影渐变，进一步提升AR场景的真实度。

现有基于阴影图(Shadow Map)的阴影算法，会在阴影边缘产生锯齿。现有技术中通常采用百分比渐进法(PCF)在去除锯齿的同时实现软阴影效果。然而这类算法需要投入大量的计算量进行多重采样插值保证阴影边缘的锯齿被完全消除，否则将会导致AR设备移动时，阴影边缘出现闪烁。

发明内容

本发明实施例提供一种增强现实设备的软阴影处理方法和装置，以低计算成本解决现有AR设备移动时软阴影边缘会出现闪烁的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种增强现实设备的软阴影处理方法，包括：

获取增强现实AR设备的运动向量，根据运动向量，获取AR设备的AR场景相机的第一移动向量，其中，AR场景相机随AR设备的移动而移动；

根据第一移动向量，确定AR设备的阴影相机的第二移动向量；

AR场景相机进行场景渲染；

阴影相机进行阴影渲染，生成图像帧中的阴影图；

根据AR场景相机和阴影相机的渲染结果生成图像帧；

其中，图像帧中的阴影图相对于上一图像帧中的阴影图移动整数个像素；

控制阴影相机移动第二移动向量；

生成阴影图；

根据阴影图生成并输出图像帧；

其中，阴影相机移动第二移动向量后生成的阴影图与移动第二移动向量前生成的阴影图相比，移动整数个像素。

在一种可能的实现方式中，根据第一移动向量，确定AR设备的阴影相机的第二移动向量，包括：

将第一移动向量投影到灯光空间的XoY平面，获得第一移动向量在X轴上的第一移动距离以及在Y轴上的第二移动距离；灯光空间是以灯光所在的位置为原点，灯光的照射方向为-Z轴，灯光的右方为X轴，灯光的上方为Y轴；

根据单个阴影图像素的真实长度和真实宽度、第一移动距离和第二移动距离，确定阴影相机在X轴的第三移动距离和在Y轴的第四移动距离；

根据第三移动距离和第四移动距离，确定AR设备的阴影相机的第二移动向量。

在一种可能的实现方式中，根据第三移动距离和第四移动距离，确定AR设备的阴影相机的第二移动向量，包括：

将平面向量F(S3，S4，0)从灯光空间反向投影到世界空间，获得第二移动向量；

其中，S3表示第三移动距离，S4表示第四移动距离。