[發明專利]一種圖像渲染方法及圖像渲染裝置

有效

• 申請號: 201410446863.1
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104268922B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 黃巍
• 申請（專利權）人: 廣州博冠信息科技有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T15/10
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司44100
• 代理人: 林玉芳,華輝

1.一種圖像渲染方法，其特征在于包括以下步驟：

將需要渲染的圖像的3D模型從模型空間變換到貼圖空間，獲得所述需要渲染的圖像的深度貼圖、法線貼圖和顏色貼圖；

根據所述深度貼圖，獲得所述需要渲染的圖像中每個點在投影空間的坐標；

根據所述深度貼圖，獲得所述需要渲染的圖像中每個點在世界空間的坐標；

根據所述法線貼圖，獲得所述需要渲染的圖像中每個點在世界空間的法線向量；

根據所述顏色貼圖，獲得所述需要渲染的圖像中每個點的顏色信息；

根據所述需要渲染的圖像中每個點在世界空間的坐標、在世界空間的法線向量和顏色信息，進行光照計算，獲得所述需要渲染的圖像中每個點的像素顏色；

根據所述需要渲染的圖像中每個點在投影空間的坐標和像素顏色，輸出像素，獲得渲染后的圖像。

2.根據權利要求1所述圖像渲染方法，其特征在于：在所述獲得所述需要渲染的圖像中每個點在投影空間的坐標、在世界空間的坐標，以及在世界空間的法線向量，包括：

獲得需要渲染的圖像的貼圖空間到世界空間的轉換矩陣和貼圖空間到投影空間的轉換矩陣；

根據所述深度貼圖和所述貼圖空間到投影空間的轉換矩陣，獲得所述需要渲染的圖像中每個點在投影空間的坐標；

根據所述深度貼圖和所述貼圖空間到世界空間的轉換矩陣，獲得所述需要渲染的圖像中每個點在世界空間的坐標；

根據所述法線貼圖和所述貼圖空間到世界空間的轉換矩陣，獲得所述需要渲染的圖像中每個點在世界空間的法線向量。

3.根據權利要求1所述的圖像渲染方法，其特征在于：

所述獲得需要渲染的圖像的深度貼圖、法線貼圖和顏色貼圖包括：

建立從模型空間到貼圖空間的變換矩陣；

根據所述變換矩陣和所述需要渲染的圖像的3D模型，獲得需要渲染的圖像的所述深度貼圖、法線貼圖和顏色貼圖。

4.根據權利要求3所述的圖像渲染方法，其特征在于：

所述建立從模型空間到貼圖空間的變換矩陣包括：

確定貼圖空間中的三個基向量，其在模型空間的坐標為

確定模型空間中的長方體，所述長方體包圍所述需要渲染圖像的3D模型，所述長方體的頂點在貼圖空間的坐標分別為(0,0,0)，(0,0,1)，(0,1,0)，(0,1,1)，(1,0,0)，(1,0,1)，(1,1,0)，(1,1,1)，所述長方體在模型空間的邊長分別為l_x，l_y，l_z，所述貼圖空間原點在模型空間的坐標為

建立矩陣M_t為

對所述矩陣M_t求逆，得到從模型空間到貼圖空間的變換矩陣。

5.根據權利要求4所述的圖像渲染方法，其特征在于：所述需要渲染的圖像的貼圖空間到世界空間的轉換矩陣為M_t·M_w,其中I為3*3的單位矩陣，為模型空間原點在世界空間的坐標，s_w為放大比，且s_w>0。

6.根據權利要求5所述的圖像渲染方法，其特征在于：所述需要渲染的圖像的貼圖空間到投影空間的轉換矩陣為M_t·M_w·M_v·M_p，其中為模型空間原點在相機空間對應的坐標，為相機空間原點在投影空間的坐標，s_x>0,s_y>0,s_z>0。

7.根據權利要求6所述的圖像渲染方法，其特征在于：s_w＝1,其中，m_iw是需要渲染的圖像的像素寬，m_ih是需要渲染的圖像的像素高，m_sw和m_sh分別為預設的渲染后的圖像的像素寬和像素高。