[發明專利]虛擬現實場景中鐳射紙效果的實現方法及系統

有效

• 申請號: 201711486901.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108109194B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 李晉芳;李日福
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06T15/50
• 分類號: G06T15/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種虛擬現實場景中鐳射紙效果的實現方法，其特征在于，包括：

利用產品的幾何數據、主紋理貼圖、反光紋理貼圖和高光紋理貼圖建立產品模型，所述主紋理貼圖包含產品的材質紋理，所述反光紋理貼圖包含鐳射紙的色彩信息，所述高光紋理貼圖為具有光柵形狀的灰度圖；

根據所述產品模型頂點的紋理坐標，分別從所述產品模型的主紋理貼圖、反光紋理貼圖以及高光紋理貼圖中采集對應像素點的像素值，并利用獲得的像素值，根據預設的光照模型求取頂點的顏色值；

根據屬于同一片元的各頂點的顏色值求取對應片元上各像素點的顏色值，將著色后的片元輸出顯示；

所述利用獲得的像素值，根據預設的光照模型求取頂點的顏色值包括：

根據預設的光照模型計算頂點的材質漫反射顏色值，表示為：

mdiffuse＝m_pixel+gray*r_pixel；

其中，mdiffuse表示材質漫反射顏色值，m_pixel表示從主紋理貼圖中采集的對應像素點的像素值，r_pixel表示從反光紋理貼圖中采集的對應像素點的像素值，gray表示在高光紋理貼圖中對應像素點的灰度值；

根據蘭伯特定律，計算漫反射顏色值，表示為：

diffuse＝(clight*mdiffuse)max(0，n*l)；

其中，clight表示入射光顏色和強度，n表示表面法向，l表示光源方向；

結合所述光照模型中的環境光ambient以及高光反射光specular，計算頂點的顏色值，表示為：col＝diffuse+ambient+specular。

2.根據權利要求1所述的虛擬現實場景中鐳射紙效果的實現方法，其特征在于，

創建所述反光紋理貼圖的方法包括：在空白貼圖上填充彩虹色，對填充顏色后的貼圖進行衍射變換，然后對貼圖進行低通濾波處理；

創建所述高光紋理貼圖的方法包括：在空白貼圖上形成灰度顯示的光柵形狀，然后對貼圖進行低通濾波處理。

3.根據權利要求1所述的虛擬現實場景中鐳射紙效果的實現方法，其特征在于，計算所述產品模型頂點的紋理坐標包括：

將頂點坐標從產品模型空間轉換到齊次裁剪空間，將不在齊次裁剪空間內的頂點裁剪掉；

將頂點坐標從產品模型空間轉換到世界空間；

根據以下公式計算運行時頂點的針對主紋理貼圖的紋理坐標(u，v)_main：

(u，v)_main＝texcoord.xy·MainTex_ST.xy+MainTex_ST.zw；

其中，texcoord表示頂點的原始紋理坐標，MainTex_ST表示四維向量，x和y表示紋理的縮放系數，z和w表示紋理的平移系數。

4.根據權利要求1所述的虛擬現實場景中鐳射紙效果的實現方法，其特征在于，所述根據所述產品模型頂點的紋理坐標，分別從所述產品模型的主紋理貼圖、反光紋理貼圖以及高光紋理貼圖中采集對應像素點的像素值之前，還包括：

根據獲取的用戶的頭部位置信息，求取用戶的視角向量，并根據所述視角向量計算運行時針對高光紋理貼圖的紋理坐標。

5.根據權利要求4所述的虛擬現實場景中鐳射紙效果的實現方法，其特征在于，計算所述產品模型頂點的紋理坐標包括：

將高光紋理貼圖的移動方向轉換到視角空間；

計算高光紋理貼圖在視角空間中的偏移量Value；

根據以下公式計算運行時頂點的針對高光紋理貼圖的紋理坐標(u，v)_gray：

其中，(u，v)_main表示計算得到的運行時頂點的針對主紋理貼圖的紋理坐標，Value表示高光紋理貼圖在視角空間中的偏移量，表示紋理偏移向量。

6.根據權利要求1-5任一項所述的虛擬現實場景中鐳射紙效果的實現方法，其特征在于，所述根據屬于同一片元的各頂點的顏色值求取對應片元上各像素點的顏色值包括：利用形成三角網絡的三個頂點的顏色值，通過插值運算，獲得三角網絡所覆蓋片元上各像素點的顏色值。