[发明专利]一种虚拟舞台环境下实时光照绘制的方法

摘要

本发明涉及一种虚拟舞台环境下的实时光照绘制方法，主要包括以下两个部分：结合Deferred Shading技术和聚类的方法进行优化，通过采用3D纹理对介质属性信息进行组织，并将多光源聚类成虚拟光源，可以实时绘制出舞台多光源光照下的参与介质；结合shadowmap、shadow volume和ray marching等技术，提出了一种混合的适用于室内场景体阴影实时绘制的方法。实验结果证明，本发明可以较为真实地模拟虚拟舞台环境下的复杂光照效果，同时具有实时性的优点。

主权项

1、虚拟舞台环境下实时光照的绘制方法，其特征在于步骤如下：(1)建立一棵光源层次树，并利用该光源层次树对虚拟舞台环境下的多光源进行聚类；实时绘制出多光源光照下的参与介质，所述的实时绘制方法采用了两遍绘制流程：第一遍绘制时，利用帧缓存对象FBO将参与介质的信息，包括密度、吸收系数或散射系数属性保存在一张3D纹理中；第二遍绘制从该3D纹理中读取保存的介质信息进行绘制；(2)结合shadow map、shadow volume和ray marching，实时绘制出室内场景参与介质的体阴影，该部分绘制包括以下五个步骤：a. 从步骤(1)中的多个光源出发绘制整个场景深度的shadow map，即阴影图，将其保存至帧缓存对象FBO中；将场景中遮挡物的后表面深度信息的shadow map保存至另一帧缓存对象FBO中；b. 从视点出发计算并绘制shadow volume，即阴影锥，将其保存至帧缓存对象FBO中，帧缓存对象FBO保存视点到shadow volume的最前阴影面片和最后阴影面片的距离；c. 在不考虑参与介质散射作用的情况下，绘制整个场景并将颜色、法向、深度值信息保存至帧缓存对象FBO中；d. 考虑参与介质的散射作用，计算整个场景每一像素具有的散射光照值；e. 合并步骤c和d中生成的结果，采取基于Deferred Shading技术作为优化策略，生成最终的渲染效果。