[发明专利]图像渲染方法、装置及设备

说明书

本申请公开了一种图像渲染方法、装置及设备，涉及图像处理技术领域。其中方法包括：首先获取物体的表面法线信息和表面粗糙度信息；再根据所述表面法线信息和光照方向信息，并结合当前视点方向信息，计算光照环境参数信息；然后依据光照环境参数信息和所述表面粗糙度信息，在高斯球面上进行镜面反射的法线分布处理，得到球形高斯对象；最后利用所述球形高斯对象的波瓣能量参数，确定与所述当前视点方向信息对应的所述物体表面的光照反射数据，以便根据该光照反射数据进行物体的图像渲染。本申请可使得物体间接光照输出的间接高光可跟随视点的变化而变化，得到物体材质所预期的各向同性和各向异性，进而得到的间接光照能够更好的基于物理表达。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其是涉及到一种图像渲染方法、装置及设备。

背景技术

近些年来，三维动画在产品展示、游戏、广告、影视娱乐等行业得到广泛应用。为了提高三维动画画面的真实感，往往要求实现动画三维场景的全局光照绘制。全局光照可分解成直接光照和间接光照两部分。三维场景的直接光照绘制相对比较简单，已有不少成熟技术。实际上，三维场景的全局光照绘制的难点在于，如何高效地计算间接光照。

目前，可利用球谐光照(Spherical Harmonic Lighting)处理间接光照，球谐光照的实质就是将复杂的环境光照信号投影到基函数上存储，然后在渲染使用时再将基函数上的数据加起来重建间接光照信号，如各个基函数积分后进行求和平均计算得到光照信息。其中基函数是无穷维的，越高频的基函数越能描述更细节的光照信息，进而需要存储和传输更多基函数上的数据。然而，这样会让实时渲染中的还原重构计算成为效率的瓶颈，因此只能取前几组基函数来近似，进而会导致缺少间接光照中的间接高光部分，间接高光不能跟随视点的变化而变化，得到的间接光照不能基于物理表达，从而使得物体的光照效果较差。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种图像渲染方法、装置及设备，主要目的在于改善目前通过球谐光照处理间接光照的方式会导致缺少间接光照中的间接高光部分，间接高光不能跟随视点的变化而变化，得到的间接光照不能基于物理表达，从而使得物体的光照效果较差的技术问题。

依据本申请的一个方面，提供了一种图像渲染方法，该方法包括：

获取物体的表面法线信息和表面粗糙度信息；

根据所述表面法线信息和光照方向信息，并结合当前视点方向信息，计算光照环境参数信息；

依据所述光照环境参数信息和所述表面粗糙度信息，在高斯球面上进行镜面反射的法线分布处理，得到球形高斯对象；

利用所述球形高斯对象的波瓣能量参数，确定与所述当前视点方向信息对应的所述物体表面的光照反射数据，以便根据所述光照反射数据进行所述物体的图像渲染。

依据本申请的另一方面，提供了一种图像渲染装置，该装置包括：

获取模块，用于获取物体的表面法线信息和表面粗糙度信息；

计算模块，用于根据所述表面法线信息和光照方向信息，并结合当前视点方向信息，计算光照环境参数信息；

处理模块，用于依据所述光照环境参数信息和所述表面粗糙度信息，在高斯球面上进行镜面反射的法线分布处理，得到球形高斯对象；

渲染模块，用于利用所述球形高斯对象的波瓣能量参数，确定与所述当前视点方向信息对应的所述物体表面的光照反射数据，以便根据所述光照反射数据进行所述物体的图像渲染。

依据本申请又一个方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述图像渲染方法。

依据本申请再一个方面，提供了一种图像渲染设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述图像渲染方法。