[發(fā)明專(zhuān)利]虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中鐳射紙效果的實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711486901.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108109194B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李晉芳;李日福
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T15/50
• 分類(lèi)號(hào): G06T15/50
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿(mǎn)

本發(fā)明公開(kāi)了一種虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中鐳射紙效果的實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)，方法包括：利用產(chǎn)品的幾何數(shù)據(jù)、主紋理貼圖、反光紋理貼圖和高光紋理貼圖建立產(chǎn)品模型，主紋理貼圖包含產(chǎn)品的材質(zhì)紋理，反光紋理貼圖包含鐳射紙的色彩信息，高光紋理貼圖為具有光柵形狀的灰度圖；根據(jù)產(chǎn)品模型頂點(diǎn)的紋理坐標(biāo)，分別從產(chǎn)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(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的像素值，并利用獲得的像素值，根據(jù)預(yù)設(shè)的光照模型求取頂點(diǎn)的顏色值；根據(jù)屬于同一片元的各頂點(diǎn)的顏色值求取對(duì)應(yīng)片元上各像素點(diǎn)的顏色值，將著色后的片元輸出顯示。本發(fā)明虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中鐳射紙效果的實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)，方法更簡(jiǎn)單實(shí)用，運(yùn)算量相對(duì)小，有助于加快工作進(jìn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視覺(jué)仿真技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中鐳射紙效果的實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鐳射紙是一種采用激光防偽技術(shù)、UV深條紋壓縮技術(shù)以及定位鐳射印刷制作的防偽包裝材料，用于煙酒、奶粉、日用品等各種紙盒防偽包裝。比如其中的定位鐳射紙，其上具有周期性的矩形柵格狀光柵，在白光照射下，可以呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)閃爍的彩虹色效果，具有高效的防偽性能。鐳射紙的表面呈色機(jī)理實(shí)質(zhì)為光照射到鐳射紙表面形成的反射光，在鐳射紙表面發(fā)生了衍射現(xiàn)象，從而使表面呈現(xiàn)出色彩斑斕的效果。

在虛擬現(xiàn)實(shí)購(gòu)物應(yīng)用中，為了營(yíng)造一個(gè)逼真的虛擬購(gòu)物場(chǎng)景，提升購(gòu)物者的使用體驗(yàn)，會(huì)在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中仿真鐳射紙效果。現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)對(duì)鐳射紙表面結(jié)構(gòu)建立數(shù)學(xué)模型，基于薄膜干涉衍射技術(shù)來(lái)仿真呈現(xiàn)出鐳射紙效果，但是鐳射紙的表面微觀結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，建立數(shù)學(xué)模型的方法運(yùn)算過(guò)程復(fù)雜，運(yùn)算量大，并且運(yùn)算耗時(shí)長(zhǎng)，會(huì)大大降低工作進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中鐳射紙效果的實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比更簡(jiǎn)單實(shí)用，并且有助于加快工作進(jìn)度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中鐳射紙效果的實(shí)現(xiàn)方法，包括：

利用產(chǎn)品的幾何數(shù)據(jù)、主紋理貼圖、反光紋理貼圖和高光紋理貼圖建立產(chǎn)品模型，所述主紋理貼圖包含產(chǎn)品的材質(zhì)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(jù)所述產(chǎn)品模型頂點(diǎn)的紋理坐標(biāo)，分別從所述產(chǎn)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(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的像素值，并利用獲得的像素值，根據(jù)預(yù)設(shè)的光照模型求取頂點(diǎn)的顏色值；

根據(jù)屬于同一片元的各頂點(diǎn)的顏色值求取對(duì)應(yīng)片元上各像素點(diǎn)的顏色值，將著色后的片元輸出顯示。

可選地，創(chuàng)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(duì)填充顏色后的貼圖進(jìn)行衍射變換，然后對(duì)貼圖進(jìn)行低通濾波處理；

創(chuàng)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(duì)貼圖進(jìn)行低通濾波處理。

可選地，計(jì)算所述產(chǎn)品模型頂點(diǎn)的紋理坐標(biāo)包括：

將頂點(diǎn)坐標(biāo)從產(chǎn)品模型空間轉(zhuǎn)換到齊次裁剪空間，將不在齊次裁剪空間內(nèi)的頂點(diǎn)裁剪掉；

將頂點(diǎn)坐標(biāo)從產(chǎn)品模型空間轉(zhuǎn)換到世界空間；

根據(jù)以下公式計(jì)算運(yùn)行時(shí)頂點(diǎn)的針對(duì)主紋理貼圖的紋理坐標(biāo)(u，v)_main：

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

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

可選地，所述根據(jù)所述產(chǎn)品模型頂點(diǎn)的紋理坐標(biāo)，分別從所述產(chǎn)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(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的像素值之前，還包括：