[發明專利]三維渲染二維光影的方法

有效

• 申請號: 201611023431.5
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN107038741B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 沈晨;劉曉鵬;陽星生
• 申請（專利權）人: 上海咔咖文化傳播有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 王仙子

1.一種三維渲染二維光影的方法，其特征在于，包括：

1)以物體中心為原點使物體的頂點法線和球狀輻射的方向一致，包括：利用向量的方向性，使原始頂點法線向量和球形法線向量之間，產生一個連續的平滑的法線向量漸變，其中，法線向量的變化的大小，由權重值即球形化值決定；

2)在已有的頂點法線基礎上進行法線向量的加法，減法和乘法疊加操作；

3)提取復制對象的面法線向量，然后在被復制對象頂點中尋找到復制對象的面的重心距離點最短的頂點，復制被復制對象的面法線向量到所述頂點法線上；

4)利用縱向和橫向的各異性，使用高階函數2次求導的歸零性，實現在縱向和橫向上的法線向量的變化，具有平滑和連續的特性，包括：在縱向和橫向的頂點上，按貝賽爾樣條曲線均分法線偏移量，再疊加縱向和橫向的縱分量和橫分量，得到平滑值。

2.如權利要求1所述的三維渲染二維光影的方法，其特征在于，利用向量的方向性，使原始頂點法線向量和球形法線向量之間，產生一個連續的平滑的法線向量漸變，其中，法線向量的變化的大小，由權重值即球形化值決定，包括：用頂點的坐標減去物體中心坐標，形成一向量值，并對此向量值做歸一化，然后將歸一化后的向量值復制給頂點的法線，然后基于每一權重值，算出偏移值，在原始頂點法線之上進行疊加，形成基于權重值的球形化頂點法線。

3.如權利要求2所述的三維渲染二維光影的方法，其特征在于，在已有的頂點法線基礎上進行法線向量的加法，減法和乘法疊加操作，包括：使用三維仿射方程，對已有的頂點法線進行轉換計算，在通過權重值得到偏移量，以參數的形式保留，同時完成加法減法乘法計算。

4.如權利要求3所述的三維渲染二維光影的方法，其特征在于，使用三維仿射方程，對已有的頂點法線進行轉換計算，再通過權重值得到偏移量，以參數的形式保留，同時完成加法減法乘法計算，包括：使用三維仿射加法矩陣和三維仿射乘法矩陣，對原始法線向量進行線性計算，再通過權重值得到偏移量，以參數的形式保留，同時完成加法減法乘法計算。

5.如權利要求4所述的三維渲染二維光影的方法，其特征在于，提取復制對象的面法線向量，然后在被復制對象頂點中尋找到復制對象的面的重心點距離最短的頂點，復制被復制對象的面法線向量到所述頂點法線上，包括：復制對象的面法線向量及其三角面的重心點，計算被復制對象頂點的每一頂點到重心點的距離，如擁有多個頂點，利用最小2乘法獲取最優頂點，將被復制對象的面法線向量復制到頂點法線上。

6.如權利要求5所述的三維渲染二維光影的方法，其特征在于，在縱向和橫向的頂點上，按貝賽爾樣條曲線均分法線偏移量，再疊加縱向和橫向的縱分量和橫分量，得到平滑值，包括：在縱向和橫向上，分別得到2組向量值列表，并按照貝賽爾樣條曲線在縱向和橫向上，均分法線縱分量和橫分量，然后對同一頂點法線的縱分量和橫分量進行加法計算，得到最終平滑法線。