[发明专利]物体表面局部自遮挡阴影的建模方法和装置有效

专利信息
申请号: 202110076908.0 申请日: 2021-01-20
公开(公告)号: CN112734899B 公开(公告)日: 2022-12-02
发明(设计)人: 徐枫;郑成伟 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: G06T15/60 分类号: G06T15/60;G06T15/50
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 韩海花
地址: 10008*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 物体 表面 局部 遮挡 阴影 建模 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种物体表面局部自遮挡阴影的建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

确定与表面点邻近的上方的所有近邻表面点;

确定所述表面点与所述所有近邻表面点中的每个所述近邻表面点的连接法向;

计算所述表面点的光源入射方向与每个所述近邻表面点的连接法向的夹角;

根据所述夹角确定能够照射到表面点的所有所述光源入射方向组成的光源集合,其中,根据所述夹角为锐角的光源入射方向组成所述光源集合;

根据所述所有所述光源入射方向组成的光源集合确定所述表面点接收到的光照。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定与表面点邻近的上方的所有近邻表面点,包括:

确定与所述表面点的欧式距离小于预设距离阈值的候选近邻表面点;

连接所述表面点到每个所述候选近邻表面点的连接向量;

确定所述表面点的表面法向;

计算所述连接向量和所述表面法向的乘积值;

确定所述乘积值大于0的候选近邻表面点为所述表面点上方的近邻表面点。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述表面点与所述所有近邻表面点中的每个所述近邻表面点的连接法向,包括:

确定所述表面点到每个所述近邻表面点的连接向量;

确定所述表面点的表面法向;

根据预设公式对所述连接向量和所述表面法向计算,得到每个所述近邻表面点的连接法向。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设公式为:

其中,是连接法向,是单位化处理前的连接法向,是连接向量,是所述表面点的表面法向。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述所有所述光源入射方向组成的光源集合确定所述表面点接收到的光照,包括:

根据预设算法对所述所有所述光源入射方向计算确定所述光照,其中,所述预设算法的公式为:

其中,li为光源的亮度,θi为所述表面点到光源位置的连线向量与所表面点的表面法向的夹角,LA为所述光源集合。

6.一种物体表面局部自遮挡阴影的建模装置,其特征在于,包括:

第一确定模块,用于确定与表面点邻近的上方的所有近邻表面点;

第二确定模块,用于确定所述表面点与所述所有近邻表面点中的每个所述近邻表面点的连接法向;

计算模块,用于计算所述表面点的光源入射方向与每个所述近邻表面点的连接法向的夹角;

第三确定模块,用于根据所述夹角确定能够照射到表面点的所有所述光源入射方向组成的光源集合,其中,根据所述夹角为锐角的光源入射方向组成所述光源集合;

第四确定模块,用于根据所述所有所述光源入射方向组成的光源集合确定所述表面点接收到的光照。

7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一确定模块,具体用于:

确定与所述表面点的欧式距离小于预设距离阈值的候选近邻表面点;

连接所述表面点到每个所述候选近邻表面点的连接向量;

确定所述表面点的表面法向;

计算所述连接向量和所述表面法向的乘积值;

确定所述乘积值大于0的候选近邻表面点为所述表面点上方的近邻表面点。

8.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如权利要求1-5中任一所述的方法。

9.一种非临时性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1-5中任一所述的方法。

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