[发明专利]基于球谐函数的场景信息的表达方法、装置、设备和介质

说明书

本申请涉及基于球谐函数的场景信息的表达方法、装置、设备和介质，属于实时渲染领域。上述方法包括：针对场景中每个物体模型的每个顶点，选取预设数目的法线方向；在每个法线方向上对距离信息进行预积分，得到与每个法线方向对应的深度信息，所述距离信息为顶点在法线方向上与最近的其他物体表面的距离信息；将各法线方向以及与各法线方向对应的深度信息作为球谐函数系数进行保存；当接收到任意法线方向时，根据保存的球谐函数系数，读取与该法线方向对应的深度信息；对读取的深度信息进行表达。本申请实施例既提高了渲染效率，又降低了计算的开销，达到了节约计算成本的有益效果。

技术领域

本申请涉及实时渲染技术领域，特别是涉及基于球谐函数的场景信息的表达方法、装置、设备和介质。

背景技术

在对游戏实时渲染的过程中，由于物体跟周围场景的位置信息或者光照信息有基本的交互，所以当渲染物体时，可能需要表达场景信息(Scene Distance Field，简称SDF)。在Untiy3D中，一般是采用CameraDepthTexture或者CameraDepthNormalTexture来生成场景的深度信息。然而，使用上述方式表达场景信息时，针对每一帧都需要提前渲染一遍场景以生成相机当前视角下的场景深度信息，这会导致计算的开销很大，特别是在场景复杂的情况下，会造成更大的计算开销。

因此，如何在表达场景信息时节约计算成本，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于球谐函数的场景信息的表达方法、装置、设备和介质，以至少解决相关技术中如何在表达场景信息时节约计算成本的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于球谐函数的场景信息的表达方法，包括：针对场景中每个物体模型的每个顶点，选取预设数目的法线方向；在每个所述法线方向上对距离信息进行预积分，得到与每个所述法线方向对应的深度信息，所述距离信息为所述顶点在所述法线方向上与最近的其他物体表面的距离信息；将各所述法线方向以及与各所述法线方向对应的所述深度信息作为球谐函数系数进行保存；当接收到任意所述法线方向时，根据保存的所述球谐函数系数，读取与该法线方向对应的所述深度信息；对读取的所述深度信息进行表达。

在其中一些实施例中，所述的选取预设数目的法线方向包括：通过蒙特卡洛随机选取预设数目的法线方向。

在其中一些实施例中，所述的在每个所述法线方向上对距离信息进行预积分，得到与每个所述法线方向对应的深度信息包括：对各所述顶点在每个所述法线方向上获取与最近的所有其他物体表面的距离信息；针对每个所述法线方向，将获取到的所有的所述距离信息进行相加，得到与每个所述法线方向对应的深度信息。

在其中一些实施例中，所述的将各所述法线方向以及与各所述法线方向对应的所述深度信息作为球谐函数系数进行保存包括：将各所述法线方向以及与各所述法线方向对应的所述深度信息作为两阶的球谐函数系数进行保存。

在其中一些实施例中，所述的所述的对读取的所述深度信息进行表达包括：采用环境光遮蔽(Ambient Occlusion，简称AO)算法对读取的所述深度信息进行表达。

第二方面，本申请实施例提供了一种基于球谐函数的场景信息的表达装置，包括：选取模块、预积分模块、保存模块、读取模块和表达模块，其中，选取模块用于针对场景中每个物体模型的每个顶点，选取预设数目的法线方向；预积分模块用于在每个所述法线方向上对距离信息进行预积分，得到与每个所述法线方向对应的深度信息，所述距离信息为所述顶点在所述法线方向上与最近的其他物体表面的距离信息；保存模块用于将各所述法线方向以及与各所述法线方向对应的所述深度信息作为球谐函数系数进行保存；读取模块用于当接收到任意所述法线方向时，根据保存的所述球谐函数系数，读取与该法线方向对应的所述深度信息；表达模块用于对读取的所述深度信息进行表达。

在其中一些实施例中，所述的选取预设数目的法线方向包括：通过蒙特卡洛随机选取预设数目的法线方向。