[发明专利]一种非结构化的光场渲染方法

权利要求书

1.一种非结构化的光场渲染方法，其特征在于，所述渲染方法包括以下步骤：

1)数据准备：获取光场采样图像，生成以采样视点位置为顶点的基础三角网格，建立采样视点的相机参数和待渲染场景的几何模型，根据采样图像的像素记录各个采样视点下的场景深度值；

计算场景深度的最大值和最小值，记为d_min和d_max，并在各个采样视点下渲染场景几何模型，并在渲染结果中写入(d-d_min)/(d_max-d_min)*255，其中d是像素对应的三维点的深度值；

2)视点三角网格拆分：对以采样视点位置为顶点的基础三角网格进行拆分，为每个顶点生成一个包含视点索引和混合权重属性的子三角网格，所述子三角网格形成三角网格集合；

3)几何信息记录：指定待渲染视点的相机参数，记录场景在所述待渲染视点下的几何信息；

4)重投影和采样：在待渲染视点下依次渲染所述三角网格集合，利用所述几何信息向所述采样视点进行重投影，根据投影坐标采样光场颜色和场景深度值，基于像素的混合权重、采样深度和当前深度进行双边滤波，得到所述像素的最终混合权重；

所述步骤4)中，最终混合权重的计算公式为：其中w是最终权重，w₀是由顶点混合权重属性插值得到的像素混合权重，d₀是采样深度，d₁是当前深度，最后对所有像素的采样颜色按最终混合权重做加权平均，得到光场渲染结果；

创建一个用于累加的颜色缓冲区，将渲染混合方程设为直接相加，并向颜色缓冲区内写入(C×w,w)，其中C是像素采样颜色，待所有视点三角网格渲染完成后，在待渲染视点下渲染一个覆盖全部视野的三角形，对每一个像素在对应位置采样上述颜色缓冲区得到(C_sum,w_sum)，最终向屏幕输出C_sum/w_sum。

2.根据权利要求1所述的一种非结构化的光场渲染方法，其特征在于，所述步骤1)中，光场采样图像采用数码相机拍摄的照片或合成图像。

3.根据权利要求1所述的一种非结构化的光场渲染方法，其特征在于，所述步骤1)中，通过运动恢复结构和多视角立体方法建立采样视点的相机参数和待渲染场景的几何模型。

4.根据权利要求1所述的一种非结构化的光场渲染方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述子三角网格由采样视点顶点及子三角网格在基础三角网格上的所有直接相邻点形成。

5.根据权利要求1所述的一种非结构化的光场渲染方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述子三角网格采用以采样视点顶点为中心，以采样视点顶点法向为法向的圆盘。

6.根据权利要求1所述的一种非结构化的光场渲染方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述几何信息来自于在待渲染视点下渲染场景的几何模型。

7.根据权利要求1所述的一种非结构化的光场渲染方法，其特征在于，所述步骤4)中，对每个所述子三角网格在几何着色器中生成关于采样视点位置中心对称的两个三角形，同时进行渲染。