[發明專利]一種圖像散景效果的生成方法

無效

• 申請號: 201010279057.1
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN101968880A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 吳佳澤;鄭昌文;胡曉惠
• 申請（專利權）人: 中國科學院軟件研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 馮藝東

1.一種圖像散景效果的生成方法，其步驟為：

1)根據相機鏡頭中光學元件的結構信息，利用光線追蹤方法計算出出射光瞳的位置和出射光瞳的孔徑；

2)將計算出的出射光瞳的位置和孔徑加入到該相機鏡頭的結構信息中；

3)順序并逐個取出該相機鏡頭中光學元件的結構信息，計算相機光線與當前所取元件的交點、以及經該元件后的光線方向，得到能夠通過該相機鏡頭的出射光線；

4)光線追蹤繪制模塊利用步驟3)所得的出射光線生成該相機所拍圖像的散景效果。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述光學元件的結構信息包括：光學元件的半徑、厚度、折射率、孔徑。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述出射光瞳的位置和出射光瞳的孔徑的計算方法為：

1)設點P₀的初始化值為該相機鏡頭的像平面中心、點P_min的初始化值為該相機鏡頭的后透鏡中心、點P_max的初始化值為該后透鏡邊緣上一點，光線R_min初始化為從點P₀到點P_min，光線R_max初始化為從點P₀到點P_max，光線R初始化為光線R_max；

2)計算光線R_min和R_max的方向余弦，如果R_min和R_max的方向余弦值相差大于閾值H且迭代次數不超過預先設定的閾值T，則進行步驟3)，否則進行步驟4)；

3)在該相機鏡頭內逆向追蹤光線R，如果光線R能通過該相機鏡頭，則R_min＝R，否則R_max＝R，然后計算R＝(R_min+R_max)/2后返回步驟2)；

4)將光線R確定為出射光瞳的邊緣光線，該光線R能通過的最后一個光學元件E確定為孔徑光闌；

5)設點P₀的初始化值為所述孔徑光闌的中心、點P₃的初始化值為位于該孔徑光闌后面的光學元件上的近軸點，光線R₃初始化為從點P₀到點P₃，正向追蹤光線R₃；

6)根據光線R₃通過該相機鏡頭后與光軸的交點確定出出射光瞳的位置P，以及由出射光瞳的位置P和邊緣光線R確定出出射光瞳的孔徑D。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于如果步驟4)所確定的孔徑光闌不是圓形，則首先求出包含該非圓形孔徑光闌的最小圓，然后以該最小圓替代孔徑光闌。

5.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述出射光線的計算方法為：

1)在該相機鏡頭的成像平面上隨機采樣一個點P₁、在出射光瞳隨機采樣一個點P₂，生成相機光線R；

2)順序并逐個取出該相機鏡頭中光學元件的相關信息，對于每一光學元件：計算光線R與當前所取光學元件的交點P₀；如果交點P₀在該光學元件的孔徑范圍內，則計算該光學元件在交點P₀處的法線N，以及光線R被該光學元件折射或反射后的光線T，將光線R更新為R＝T；如果交點P₀在該光學元件的孔徑范圍外，則重新生成光線R，計算光線R被該光學元件折射或反射后的光線T；

3)將能夠通過該相機鏡頭中最后一光學元件的光線R作為該相機鏡頭的出射光線。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于采用多核處理器并行計算所述出射光線。