[发明专利]基于球谐函数的体积渲染方法、装置、设备和存储介质

权利要求书

1.一种基于球谐函数的体积渲染方法，其特征在于，包括：

选取预设数目的角度值，每个所述角度值对应一个视线方向；

在每个所述视线方向上对待渲染物体内部的介质密度进行预积分，得到与每个所述视线方向对应的介质密度预积分结果；

将各所述视线方向以及与各所述视线方向对应的所述介质密度预积分结果作为球谐函数系数进行保存；

当接收到任意所述视线方向时，根据保存的所述球谐函数系数，读取与该视线方向对应的所述介质密度预积分结果，并根据该介质密度预积分结果得到体积的光影信息；

根据所述体积的光影信息，进行渲染。

2.根据权利要求1所述的基于球谐函数的体积渲染方法，其特征在于，所述的选取预设数目的角度值包括：

通过蒙特卡洛随机选取预设数目的角度值。

3.根据权利要求1所述的基于球谐函数的体积渲染方法，其特征在于，所述的在每个所述视线方向上对待渲染物体内部的介质密度进行预积分，得到与每个所述视线方向对应的介质密度预积分结果包括：

在每个所述视线方向上进行光线步进，对待渲染物体内部的介质密度进行预积分，并逐步累加从视线射入表面到射出背面中所有的所述介质密度，得到与每个所述视线方向对应的介质密度预积分结果。

4.根据权利要求1所述的基于球谐函数的体积渲染方法，其特征在于，所述的将各所述视线方向以及与各所述视线方向对应的所述介质密度预积分结果作为球谐函数系数进行保存包括：

将各所述视线方向以及与各所述视线方向对应的所述介质密度预积分结果作为两阶的球谐函数系数进行保存。

5.根据权利要求4所述的基于球谐函数的体积渲染方法，其特征在于，所述的将各所述视线方向以及与各所述视线方向对应的所述介质密度预积分结果作为两阶的球谐函数系数进行保存包括：

根据所述介质密度预积分结果得到体积的光影信息，将该体积的光影信息预烘焙到所述待渲染物体的模型的顶点上或者存到贴图上。

6.一种基于球谐函数的体积渲染装置，其特征在于，包括：

选取模块，用于选取预设数目的角度值，每个所述角度值对应一个视线方向；

预积分模块，用于在每个所述视线方向上对待渲染物体内部的介质密度进行预积分，得到与每个所述视线方向对应的介质密度预积分结果；

保存模块，用于将各所述视线方向以及与各所述视线方向对应的所述介质密度预积分结果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视线方向时，根据保存的所述球谐函数系数，读取与该视线方向对应的所述介质密度预积分结果，并根据该介质密度预积分结果得到体积的光影信息；

渲染模块，用于根据所述体积的光影信息，进行渲染。

7.根据权利要求6所述的基于球谐函数的体积渲染装置，其特征在于，所述的选取预设数目的角度值包括：

通过蒙特卡洛随机选取预设数目的角度值。

8.根据权利要求6所述的基于球谐函数的体积渲染装置，其特征在于，所述的在每个所述视线方向上对待渲染物体内部的介质密度进行预积分，得到与每个所述视线方向对应的介质密度预积分结果包括：

在每个所述视线方向上进行光线步进，对待渲染物体内部的介质密度进行预积分，并逐步累加从视线射入表面到射出背面中所有的所述介质密度，得到与每个所述视线方向对应的介质密度预积分结果。

9.一种电子设备，包括处理器和存储有计算机程序的存储介质，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的基于球谐函数的体积渲染方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的基于球谐函数的体积渲染方法。