[發明專利]一種基于幀間抖動的平滑渲染方法

有效

• 申請號: 202010020356.7
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111402379B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 陳旋;周海;王立森
• 申請（專利權）人: 江蘇艾佳家居用品有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T15/04;G06T5/00
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 鄧唯

1.一種基于幀間抖動的平滑渲染方法，其特征在于：具體包含如下步驟：

步驟1，采用哈姆斯利Hammersley低差異隨機序列，用于把任意順序的整數映射為[0,1]的均勻隨機的低差異序列，通過函數Hammersley和倒根函數RadicalInverse實現；

步驟2，根據步驟1生成的低差異序列，對投影矩陣ProjectMatrix進行偏移抖動，進而生成偏移抖動的投影矩陣，新的投影矩陣可以偏移攝像機渲染的一幀；

步驟3，多幀生成像素的多個子像素，每一幀攝像機根據新的抖動偏移渲染像素的子像素；

步驟4，采樣子像素當前幀的像素值，從當前幀的渲染目標紋理中取得；

步驟5，累加多幀實現平滑算法，每一幀對應像素的一個子像素，采樣每一幀后進行加權累加；

步驟6，色調映射處理閃爍，由于累加多幀時相鄰子像素的顏色值差異太大會導致閃爍，需做色調映射對顏色值的范圍進行限制，降低閃爍；

步驟7，Clamp截斷處理模糊，在相機移動時，像素會累加上一幀的相同位置的像素導致模糊，需要進行截斷處理，舍棄上一幀的像素值。

2.根據權利要求1所述的一種基于幀間抖動的平滑渲染方法，其特征在于：在步驟1中，所述低差異序列是一種分布在[0,1]空間中的點集；

采用哈姆斯利Hammersley低差異序列，此序列可把任意順序的整數映射為[0,1]的均勻隨機的低差異序列，通過函數Hammersley和倒根函數RadicalInverse實現。

3.根據權利要求1所述的一種基于幀間抖動的平滑渲染方法，其特征在于：所述步驟2具體如下：根據步驟1生成的低差異序列，對投影矩陣ProjectMatrix進行偏移抖動,因為投影矩陣對觀察坐標系的頂點變換歸一化后為標準設備坐標系，對投影矩陣的抖動恰好使其對應于像素的子像素位置

ProjectionMatrix.M[2][0]+＝Jitter.X；

ProjectionMatrix.M[2][1]+＝Jitter.Y；

ProjectionMatrix是四行四列的投影矩陣，通過對投影矩陣的第三行的前兩個成員累加+＝實現對攝像機的抖動

其中ProjectionMatrix.M[2][0]/.M[2][1]為矩陣第三行的前兩個值，Jitter.X為X方向上的抖動，Jitter.Y為Y方向上的抖動。

4.根據權利要求1所述的一種基于幀間抖動的平滑渲染方法，其特征在于：所述步驟3具體如下：

步驟3.1，計算像素點上一幀在什么位置，可用這一幀的歸一設備坐標，乘上ViewProjection矩陣的逆矩陣，再乘上一幀的ViewProjection矩陣，變換到上一幀的裁剪空間里，且要保存攝像機上一幀的ViewProjection矩陣；其中，View為觀察，Projection投影；

步驟3.2，根據物體的移動，保存物體上一幀的位置，然后同一個局部坐標的點，分別乘這一幀和上一幀的World世界矩陣，再分別乘這一幀和上一幀的ViewProjection矩陣，就得到裁剪空間里的位置，保存這一幀減上一幀作為這一幀的速度，可得到多幀的多個子像素的位置。

5.根據權利要求1所述的一種基于幀間抖動的平滑渲染方法，其特征在于：所述步驟4具體如下：根據步驟3產生當前幀的子像素位置SubPixelUV，計算出子像素的像素值PixelColor:

PixelColor＝Sum(Lights,SubPixelUV,Normal)；Sum為累加，Lights為場景里的所有光照，Normal為子像素的法線。