[发明专利]一种基于方向光辐射度的微结构表面全局光照绘制方法

摘要

本发明公开了一种基于方向光辐射度的微结构表面全局光照绘制方法，该方法包括以下步骤对微结构表面建立一簇入射方向光和出射方向光，基于高度图和法线图使用渐进辐射度算法模拟微结构表面场景的光能传输，并对出射方向光进行能量重分配，能量传输完成后对入射方向光进行聚类，对于空间方向大致相同的方向光作为一组进行面片入射光到顶点入射光的平滑处理，基于屏幕空间计算每个像素点中顶点方向光的插值系数，用聚类后的顶点方向光在基于Relief Mapping算法使用插值系数对场景进行渲染，使用基于高度图的预计算可见性算法来绘制微结构单元间的全局光照效果。

主权项

一种基于方向光辐射度的微结构表面全局光照绘制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)使用面片数较少的光滑模型即低精度模型来代替面片数较多的表面带有微结构的原始模型即高精度模型，并为低精度模型面片建立方向光，方向光包含入射方向光和出射方向光，同时根据光源类型初始化场景面片的能量值；使用渐进辐射算法，基于高度图和法线图模拟微结构场景的光能传递，同时根据面片的法向贴图对出射方向光进行能量重分配；(2)将基于面片的方向光按角度权重平滑到顶点上，同时根据物理空间位置对空间方向大致相同的方向光进行聚类；物理空间位置对空间方向大致相同的方向光指基于入射方向光和出射方向光，对于空间位置大致相同的一组方向光，将他们看做一组，标记为离散的多条平行光；(3)基于屏幕空间求各像素点顶点方向光的插值系数，并使用步骤(2)中聚类后的方向光采用Relief Mapping算法绘制微结构表面，同时计算微结构自阴影、自遮挡效果；(4)在步骤(3)的绘制结果上，采用基于高度图的预计算可见性算法来绘制微结构单元内的间接光照，实现微结构单元内的间接光照的逼真绘制。