[發明專利]增強現實場景中生成現實光照的方法和裝置

有效

• 申請號: 201711072544.9
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107749076B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 休·伊恩·羅伊;李建億
• 申請（專利權）人: 太平洋未來科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06T15/50
• 分類號: G06T15/50;H04M1/05
• 代理公司: 深圳市朝聞專利代理事務所(普通合伙) 44454
• 代理人: 譚育華

本發明實施例提供一種增強現實場景中生成現實光照方法和裝置，屬于增強現實技術領域。所述方法包括：通過獲取用戶當前視角對應的現實場景畫面，以及所述現實場景畫面的第一光照信息；查找與所述現實場景畫面匹配的虛擬對象；根據所述第一光照信息、所述虛擬對象在所述現實場景畫面的位置、和/或所述用戶當前視角，生成所述虛擬對象的光照效果。本發明實施例實現了虛擬對象光照效果與現實場景的融合，達到現實場景與虛擬對象的無縫合成，給用戶的真實感更強。

技術領域

本發明涉及增強現實技術領域，尤其涉及一種增強現實場景中生成現實光照的方法和裝置。

背景技術

增強現實(Augmented Reality，簡稱AR)是通過借助硬件和軟件設備，使計算機生成的虛擬對象疊加到現實場景中的技術。增強現實技術通過將現實對象和虛擬對象的相互融合，對現實世界進行增強和擴張，為虛擬世界和現實世界的接軌提供了空間。用戶通過利用AR設備，能夠在真實世界中感知到虛擬對象的存在，例如：當用戶采用頭戴式AR設備時，通過設備中的攝像裝置采集真實環境數據，然后將計算機產生的虛擬效果與該真實環境數據融合在一起。具體的應用場景多樣化，比如在自己的家中，可以頭戴AR頭盔將虛擬裝修效果與真實的家居環境相融合等。事實上，上述AR頭盔可以與市場上常見的VR頭盔采用類似的設計結構，由智能手機配合特制的鏡頭播放完全虛擬畫面時就是VR設備，當將智能手機作為攝像裝置、虛實融合設備時，就是AR設備，差別僅僅在于智能手機的軟件預置模塊。

然而，現有的AR設備存在如下軟件和硬件的缺陷：

由于虛擬對象都是預先通過計算機生成的，無法預先獲取現實場景的光照信息，從而發生虛擬對象和現實場景的光照效果不同、無法與現實場景相融合的情況，使得用戶從視覺上感受到虛實景物外觀的不協調，不能達到現實場景與虛擬對象的無縫合成。

現有的AR頭盔，手機的安裝和取出不便，在安裝和取出時容易劃傷手機表面，而且夾板長時間壓緊手機后殼，不利于手機散熱，對于不同屏幕尺寸、厚度的手機需要設置復雜的結構進行適應性調節，該結構也無法對夾緊手機的力度進行調節，并且也不利于手機的散熱，而且在使用過程中容易出現抖動、晃動等現象，影響用戶在使用過程中的沉浸感，甚至可能造成用戶產生眩暈等不適感。

發明內容

本發明實施例提供的增強現實場景中生成現實光照的方法和裝置，用以至少解決相關技術中的上述問題之一。

本發明實施例一方面提供了一種增強現實場景中生成現實光照的方法，包括：

獲取用戶當前視角對應的現實場景畫面，以及所述現實場景畫面的第一光照信息；

查找與所述現實場景畫面匹配的虛擬對象；

根據所述第一光照信息、所述虛擬對象在所述現實場景畫面的位置、和/或所述用戶當前視角，生成所述虛擬對象的光照效果。

可選地，所述根據所述第一光照信息、所述虛擬對象在所述現實場景畫面的位置、和/或所述用戶當前視角，生成所述虛擬對象的光照效果，包括：根據所述用戶當前視角和所述虛擬對象在所述現實場景畫面的位置，確定入射光的方向；根據所述入射光方向和所述第一光照信息，計算出所述虛擬對象反射到所述用戶眼中的第二光照信息；依據所述第二光照信息生成所述虛擬對象的光照效果。

可選地，所述根據所述第一光照信息、所述虛擬對象在所述現實場景畫面的位置，生成所述虛擬對象的光照效果，包括：根據所述第一光照信息生成所述現實場景畫面的漫反射信息；根據所述虛擬對象在所述現實場景畫面的位置和所述漫反射信息，生成所述虛擬對象的光照效果。

可選地，所述根據所述第一光影信息生成所述現實場景的漫反射信息，包括：確定所述現實場景畫面在預設位置的法線方向；根據所述第一光照信息，計算所述現實場景畫面里的像素在所述法線方向上的漫反射光照信息。