[发明专利]一种基于超椭圆的计算区域光照的方法

摘要

一种基于超椭圆的计算区域光照的方法，对于室内场景中的户外光照效果进行光照计算，运用超椭圆曲线实现区域光照的区域限定，在内部超椭圆里面的区域，亮度为最大值，在外部超椭圆之外的区域，亮度为最小值，而在两者之中的区域，则为最大值与最小值之间的平滑过渡，另外，还设置参数对光衰减的距离进行控制。本发明采用超椭圆曲线对应室内场景的门窗系统，模拟光照区域形状，并用嵌套式的超椭圆形成柔和边缘的效果；同时在此基础上实现光照的距离衰减调整。本发明针对区域光照进行计算，不影响现有技术中阴影算法的阴影生成，光照区域边缘柔和，更加真实；便于根据需求调节光照区域边缘及光照射距离的衰减效果。

主权项

一种基于超椭圆的计算区域光照的方法，在三维图像生成中对于室内场景中的户外光照效果进行光照计算，其特征是对室内场景进行区域光照的计算，运用超椭圆曲线实现区域光照的区域限定：首先设定户外光源，以光源向室内的照射方向为中心轴，设置一对嵌套式的超椭圆组，所述超椭圆组的大小和形状根据室内场景设置；在内部超椭圆里面的区域，亮度为最大值，在外部超椭圆之外的区域，亮度为最小值，而在两者之中的区域，则为最大值与最小值之间的平滑过渡，应用smoothstep函数来实现：smoothstep(min,max,x)min表示内部超椭圆曲线，max表示外部超椭圆曲线，x表示当前位置，所述smoothstep函数在光源坐标系下进行计算，当x在[min,max]中的区域内，则函数返回值是0到1之间的平滑Hermite插值，若x<min，则返回0，若x>max，则返回1；函数的返回值对应亮度衰减值，将x初始的亮度值乘以所述亮度衰减值，得到x位置的区域光照亮度值。