[發(fā)明專利]一種卡通風(fēng)格光影渲染方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711090180.7
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107749077B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒙暢
• 申請（專利權(quán)）人: 米哈游科技（上海）有限公司
• 主分類號: G06T15/50
• 分類號: G06T15/50
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發(fā)明實施例公開了一種卡通風(fēng)格光影渲染方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。該方法包括：分別計算漫反射強度和高光強度；對所述漫反射強度進行偏移，根據(jù)偏移之后的漫反射強度確定明暗區(qū)域；對所述高光強度進行偏移，根據(jù)偏移之后的高光強度確定高光區(qū)域；合成所述明暗區(qū)域和所述高光區(qū)域，得到光影渲染圖。本發(fā)明實施例實現(xiàn)了對光影的渲染，并且采用偏移的方式實現(xiàn)了對光影的調(diào)整，使得光影更加可控和美觀，相較于將漫反射區(qū)域和高光區(qū)域固定的方式只能滿足一個光照方向的光影渲染，可以滿足多個光照方向的渲染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及渲染技術(shù)，尤其涉及一種卡通風(fēng)格光影渲染方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)

3D技術(shù)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于多媒體作品的制作中，相比于使用2D圖畫的技術(shù)，有著人力投入小、數(shù)據(jù)量小、表現(xiàn)方式靈活多樣等優(yōu)點。不過現(xiàn)在3D技術(shù)更多的是用在寫實風(fēng)格的作品中，在制作卡通風(fēng)格時還面臨著不少問題，其中一個主要問題是光影的渲染，光影主要指物體表面的明暗和高光。寫實風(fēng)格的光影可以根據(jù)模型的表面信息和光照的物理特性來計算，通常可以得到細節(jié)豐富、過渡細膩的光影。而卡通風(fēng)格對光影的要求恰恰相反，一方面它要求細節(jié)不能太多，那樣會破壞畫面的整潔感，另一方面還要求明暗過渡要硬朗，陰影和高光有清晰和工整的輪廓。另外，卡通風(fēng)格的光影往往不會嚴格反應(yīng)真實的光照，而是經(jīng)過了繪畫師的藝術(shù)加工，這是沒辦法只通過基于物理的計算來表現(xiàn)的。

現(xiàn)在游戲中廣泛使用靜態(tài)Lightmap來實現(xiàn)卡通風(fēng)格光影的渲染，即讓藝術(shù)家把光影直接畫在Lightmap貼圖上，Lightmap貼圖記錄了模型表面的明暗區(qū)域和高光區(qū)域，游戲渲染時可以根據(jù)需要渲染光影和調(diào)節(jié)光影強度。這種方法畫面效果好，但是只能表現(xiàn)一個光照方向下的光影，光影不會隨著光照方向的改變來相應(yīng)變化。這樣就限制了它只能使用在光照方向和視角都固定不變的場景，而且當人物做動作時，會看到光影是畫死在人物上的，缺乏生動性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種卡通風(fēng)格光影渲染方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，解決的現(xiàn)有的游戲光影渲染方法中的光影不會隨著光照方向的改變來相應(yīng)變化，造成畫面缺乏生動性的問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種卡通風(fēng)格光影渲染方法，該方法包括：

分別計算漫反射強度和高光強度；

對所述漫反射強度進行偏移，根據(jù)偏移之后的漫反射強度確定明暗區(qū)域；

對所述高光強度進行偏移，根據(jù)偏移之后的高光強度確定高光區(qū)域；

合成所述明暗區(qū)域和所述高光區(qū)域，得到光影渲染圖。

進一步的，計算漫反射強度包括：

根據(jù)漫反射強度計算公式計算漫反射強度：Diffuse＝L·N×0.5+0.5，其中Diffuse是漫反射強度，L是光照方向，N是待渲染平面的法線方向。

進一步的，計算高光強度包括：

根據(jù)高光強度計算公式計算高光強度：其中Specular是高光強度，L是光照方向，N待渲染平面的法線方向，V是攝像機方向，S是高光參數(shù)。

進一步的，所述對所述漫反射強度進行偏移，根據(jù)偏移之后的漫反射強度確定明暗區(qū)域包括：

使用Lightmap貼圖R通道與頂點顏色的R通道的乘積對漫反射強度作偏移；

對偏移之后的漫反射強度進行二值化，得到明暗區(qū)域中的明部和暗部。

進一步的，所述對所述高光強度進行偏移，根據(jù)偏移之后的高光強度確定高光區(qū)域包括：

使用Lightmap貼圖G通道與頂點顏色的G通道的乘積對所述高光強度作偏移；

對偏移之后的高光強度進行二值化，得到高光區(qū)域中的高光和非高光。