[发明专利]基于物理原理的环境光反射模拟方法、设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种基于物理原理的环境光反射模拟方法、设备和存储介质，属于实时渲染技术领域。该方法包括：通过基于物理原理的渲染方法，预生成2D环境贴图，该2D环境贴图包含被渲染物体的材质信息；根据被渲染物体的表面粗糙度的环境光反射信息，对2D环境贴图进行预处理，得到预处理后的2D环境贴图；对预处理后的2D环境贴图进行采样，并基于采样的数据，表达被渲染物体的环境光反射效果。本申请实施例可以通过一张独立的2D图替代现有技术中六张图组成的Cubemap，能够降低内存占用，同时能够提高渲染效率，而且，有效的解决了由于贴图采样的缓存丢失较多导致渲染的准确性低的问题，从而提高对环境光反射效果的渲染的准确性。

技术领域

本申请涉及实时渲染技术领域，特别是涉及基于物理原理的环境光反射模拟方法、设备和存储介质。

背景技术

目前，在Unity3D中或者在实时渲染技术领域中，普遍采用立方体贴图(Cubemap)来实现环境光反射，即基于图像的照明(Image Based Lighting，简称IBL)，其中的图像即为Cubemap。然而，Cubemap不仅占用较多的内存，而且贴图采样的缓存丢失(cache miss)较多，既影响实时渲染的工作效率，又降低了效果渲染的准确性。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于物理原理的环境光反射模拟方法、设备和存储介质，以至少解决相关技术中对环境光反射效果进行渲染时存储成本高且渲染结果准确性低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于物理原理的环境光反射模拟方法包括：通过基于物理原理的渲染方法，预生成2D环境贴图，所述2D环境贴图包含被渲染物体的材质信息；根据所述被渲染物体的表面粗糙度的环境光反射信息，对所述2D环境贴图进行预处理，得到预处理后的2D环境贴图；对所述预处理后的2D环境贴图进行采样，并基于采样的数据，表达所述被渲染物体的环境光反射效果。

在其中一些实施例中，所述的通过基于物理原理的渲染方法，预生成2D环境贴图包括：根据PBR渲染方法中的全局光照算法，预生成2D环境贴图。

在其中一些实施例中，所述的根据PBR渲染方法中的全局光照算法，预生成2D环境贴图包括：在以当前视角的场景作为预渲染条件下，或者在以美术偏向的风格作为预渲染条件下，根据PBR渲染方法中的全局光照算法，预生成2D环境贴图。

在其中一些实施例中，所述被渲染物体在所述2D环境贴图中的表面粗糙度默认为0，所述的根据所述被渲染物体的表面粗糙度的环境光反射信息，对所述2D环境贴图进行预处理，得到预处理后的2D环境贴图包括：基于物理原理，设定所述被渲染物体的表面粗糙度范围为0～1，并通过Mipmaps保存不同表面粗糙度对应的环境光反射信息；利用所述Mipmaps对所述2D环境贴图进行预处理，得到预处理后的2D环境贴图。

在其中一些实施例中，所述的对所述预处理后的2D环境贴图进行采样包括：根据视线方向和所述被渲染物体的法线方向对所述预处理后的2D环境贴图进行采样，同时对于不同的表面粗糙度，采样不同等级的多级纹理偏移量信息。

在其中一些实施例中，所述的对所述预处理后的2D环境贴图进行采样包括：基于蒙特卡洛的分布统计算法对所述预处理后的2D环境贴图进行离线采样。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储有计算机程序的存储介质，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的基于物理原理的环境光反射模拟方法。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的基于物理原理的环境光反射模拟方法。