[發明專利]一種結合光線跟蹤的Web端實時混合渲染方法、裝置及計算機設備

有效

• 申請號: 202010101444.X
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111340928B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 鄭家祥;葉青;唐睿
• 申請（專利權）人: 杭州群核信息技術有限公司
• 主分類號: G06T15/06
• 分類號: G06T15/06;G06T15/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

1.一種結合光線跟蹤的Web端實時混合渲染方法，其特征在于，包括步驟：

獲取三維場景數據轉換的紋理，包括：對三維場景數據進行分析，獲得幾何結構數據和材質數據；對所述幾何結構數據進行BVH構建，獲得BVH樹；序列化所述BVH樹和所述材質數據，并將序列化結果轉換成紋理；

針對收斂速度慢且渲染結果低頻的部分，根據所述紋理進行光柵化渲染，包括：將所述紋理反序列化成BVH樹，根據BVH數獲得所述三維場景數據，根據所述三維場景數據進行光柵化渲染；其中，收斂速度慢且渲染結果低頻的部分包括：漫反射材質模型、微表面材質模型，環境光、面光源燈光照模型；

針對收斂速度快且渲染結果高頻的部分，根據所述紋理進行光線跟蹤渲染，包括：將所述紋理反序列化成BVH樹，采用stack-less求交方法對BVH樹進行場景求交，以確定求交結果，根據求交結果進行光線跟蹤渲染；其中，收斂速度快且渲染結果高頻的部分包括鏡面反射材質模型、鏡面折射材質模型；

根據所述光柵化渲染結果和/或所述光線跟蹤渲染結果，混合當前幀和歷史幀的渲染結果。

2.如權利要求1所述的結合光線跟蹤的Web端實時混合渲染方法，其特征在于，所述對所述幾何結構數據進行BVH構建，獲得BVH樹包括：

根據三維場景數據中幾何面片的包圍盒進行空間劃分，根據劃分空間內的幾何面片數與預設閾值的大小關系，設置節點，以此構建BVH樹。

3.如權利要求1所述的結合光線跟蹤的Web端實時混合渲染方法，其特征在于，所述序列化所述BVH樹和所述材質數據包括：

計算BVH樹每個節點的字節數，根據所述字節數序列化節點的節點信息，獲得節點序列化結果；其中，針對非葉子節點，節點信息包括節點位置信息和幾何面片的包圍盒信息，針對葉子節點，節點信息包括節點位置信息和幾何面片的屬性信息；

序列化所述材質數據，獲得材質序列化結果；

節點序列化結果和材質序列化結果組成序列化結果。

4.如權利要求3所述的結合光線跟蹤的Web端實時混合渲染方法，其特征在于，所述計算BVH樹每個節點的字節數包括：

針對非葉子節點，根據非葉子節點的左右孩子節點位置信息及左右孩子節點存儲的包圍盒信息計算非葉子節點的字節數；

針對葉子節點，根據葉子節點位置信息和存儲的幾何面片的屬性信息計算葉子節點的字節數。

5.如權利要求1所述的結合光線跟蹤的Web端實時混合渲染方法，其特征在于，所述序列化結果轉換成紋理包括：

截取序列化結果中的一段字節作為元素值，以此構建紋理矩陣。

6.一種結合光線跟蹤的Web端實時混合渲染裝置，其特征在于，所述裝置包括：

獲取模塊，用于獲取三維場景數據轉換的紋理，包括：對三維場景數據進行分析，獲得幾何結構數據和材質數據；對所述幾何結構數據進行BVH構建，獲得BVH樹；序列化所述BVH樹和所述材質數據，并將序列化結果轉換成紋理；

光柵化渲染模塊，用于針對收斂速度慢且渲染結果低頻的部分，根據所述三維場景數據進行光柵化渲染，包括：將所述紋理反序列化成BVH樹，根據BVH數獲得所述三維場景數據，根據所述三維場景數據進行光柵化渲染；其中，收斂速度慢且渲染結果低頻的部分包括：漫反射材質模型、微表面材質模型，環境光、面光源燈光照模型；

光線跟蹤渲染模塊，用于針對收斂速度快且渲染結果高頻的部分，根據所述紋理進行光線跟蹤渲染，包括：將所述紋理反序列化成BVH樹，采用stack-less求交方法對BVH樹進行場景求交，以確定求交結果，根據求交結果進行光線跟蹤渲染；其中，收斂速度快且渲染結果高頻的部分包括鏡面反射材質模型、鏡面折射材質模型；

混合模塊，用于根據所述光柵化渲染結果和/或所述光線跟蹤渲染結果，混合當前幀和歷史幀的渲染結果。

7.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被所述處理器執行時，使得所述處理器執行如權利要求1~5任一項所述的結合光線跟蹤的Web端實時混合渲染方法。