[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于確定像素的顏色的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910251106.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110648372B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李毅;項(xiàng)維康
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 完美世界（北京）軟件科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/90
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/90;G06T15/50
• 代理公司: 北京市聯(lián)德律師事務(wù)所 11361
• 代理人: 黃大正

本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)球形顏色映射的方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合了光源的衰減特性與顏色映射的概念，實(shí)現(xiàn)了一種光照效果近似于點(diǎn)光源的球形顏色映射技術(shù)，使得場(chǎng)景制作者能夠在添加后期效果時(shí)對(duì)虛擬空間中的某些球形區(qū)域進(jìn)行顏色調(diào)整，產(chǎn)生點(diǎn)光源的光線衰減效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，特別地涉及一種結(jié)合光源特性和顏色映射的特性的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在例如游戲或動(dòng)畫(huà)的場(chǎng)景中通常會(huì)設(shè)置一些點(diǎn)光源。點(diǎn)光源是指處于場(chǎng)景中的某一個(gè)位置處的光源，其會(huì)朝所有方向發(fā)光，并且光強(qiáng)會(huì)隨距離逐漸衰減。在計(jì)算機(jī)對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行渲染時(shí)，點(diǎn)光源的光照計(jì)算是比較耗時(shí)的計(jì)算。

通常，在制作場(chǎng)景時(shí)添加霧效等后期效果后，將會(huì)導(dǎo)致渲染后的點(diǎn)光源的光照效果被改變了或者不是制作者所預(yù)期的，從而使得場(chǎng)景制作者不得不重新調(diào)整場(chǎng)景中已經(jīng)設(shè)置好的點(diǎn)光源的參數(shù)，而這些參數(shù)的改變進(jìn)而又會(huì)影響場(chǎng)景中被這些點(diǎn)光源照亮的物體的表現(xiàn)效果。這使得場(chǎng)景制作者需要不斷調(diào)整光源的參數(shù)以及霧效等后期效果的參數(shù)，才能使得最終渲染出的畫(huà)面達(dá)到場(chǎng)景制作者預(yù)期的表現(xiàn)效果。

現(xiàn)有技術(shù)中已存在能比較快速地修改或調(diào)整畫(huà)面的整體顏色效果以表現(xiàn)出某種特定效果的技術(shù)，例如顏色映射(color mapping)。顏色映射通常用作為后期處理技術(shù)，其可以根據(jù)某一張參考圖像而將屏幕上的原始畫(huà)面進(jìn)行顏色變換，從而改變?cè)籍?huà)面的顏色。顏色映射的基本原理可以參見(jiàn)https://en.wikipedia.org/wiki/Color_mapping。采用顏色映射技術(shù)的場(chǎng)景的渲染速度通常比僅設(shè)置點(diǎn)光源的場(chǎng)景的渲染速度快。

然而，常規(guī)的顏色映射技術(shù)只能通過(guò)一張參考圖像的顏色來(lái)對(duì)原始畫(huà)面的整體顏色進(jìn)行調(diào)整，即，只能在屏幕所處的二維空間中修改畫(huà)面的顏色，無(wú)法在虛擬場(chǎng)景所在的空間中的一定三維區(qū)域內(nèi)修改顏色或進(jìn)行顏色映射。例如，在需要在樹(shù)林的遠(yuǎn)景中體現(xiàn)出神秘氛圍，而這種氛圍需要通過(guò)調(diào)整畫(huà)面中某塊區(qū)域的色調(diào)而表現(xiàn)出來(lái)的情況下，僅依靠傳統(tǒng)的顏色映射技術(shù)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種三維區(qū)域內(nèi)的氛圍調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合了具有衰減特性的光源(例如點(diǎn)光源)與顏色映射的特性。本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了一種光照效果近似于點(diǎn)光源的球形顏色映射技術(shù)，使得場(chǎng)景制作者能夠在添加后期效果時(shí)對(duì)虛擬空間中的某些球形區(qū)域進(jìn)行顏色調(diào)整，產(chǎn)生點(diǎn)光源的光線衰減效果。本發(fā)明的實(shí)施例也適用于將其他任何具有衰減特性的類(lèi)型的光源的特性與顏色映射的特性結(jié)合起來(lái)。

在本申請(qǐng)中，將虛擬場(chǎng)景所在的空間稱(chēng)之為“虛擬空間”，虛擬場(chǎng)景中的所有物體(例如，光源、模型、顏色映射對(duì)象等)均位于虛擬空間中。

本發(fā)明的一個(gè)方面是一種用于確定屏幕上的像素相對(duì)于一用于模擬具有衰減特性的光源的對(duì)象的衰減系數(shù)的方法，包括：設(shè)置所述對(duì)象的中心在場(chǎng)景中的位置；以及根據(jù)所述像素相對(duì)于所述中心的坐標(biāo)，確定所述衰減系數(shù)。

本發(fā)明的實(shí)施例可以使用如下的公式來(lái)確定所述衰減系數(shù)：Atten＝RadialAtten(LightSpacePos,FalloutExp)*RadialAtten((LightPos-Camer aPos)/GlobalAttenDistance,GlobalAtten)，其中，Atten表示所述衰減系數(shù)，LightSpacePos表示該像素在所述對(duì)象的局部空間中的坐標(biāo)，LightPos表示所述中心在所述場(chǎng)景的虛擬空間中的坐標(biāo)，CameraPos表示相機(jī)在所述虛擬空間中的坐標(biāo)，GlobalAttenDistance表示從所述相機(jī)的坐標(biāo)到所述中心的坐標(biāo)的方向上延伸并衰減的距離，GlobalAtten表示從所述相機(jī)的坐標(biāo)到所述中心的坐標(biāo)的方向上的衰減強(qiáng)度，F(xiàn)alloutExp表示從所述中心沿所有方向的衰減強(qiáng)度，其中，RadialAtten是在[0,1]區(qū)間上單調(diào)遞減的函數(shù)。