[發(fā)明專利]一種基于三維噪聲圖的三維體積云渲染方法及系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010624723.4 | 申請日： | 2020-07-01 |
| 公開（公告）號： | CN111951362A | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 顧東旭;朱杰;郝利輝;賈磊;房洪臣;王朋;王華;鄒南岳;陳曉燕 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京領(lǐng)為軍融科技有限公司 |
| 主分類號： | G06T15/00 | 分類號： | G06T15/00 |
| 代理公司： | 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399 | 代理人： | 張楠楠 |
| 地址： | 100000 北京市大興區(qū)西*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 三維 噪聲 體積 渲染 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種基于三維噪聲圖的三維體積云渲染方法，其特征在于，包括：
步驟S1：構(gòu)建三維噪聲紋理空間，并在所述三維噪聲紋理空間中構(gòu)建三維體積云；
步驟S2：構(gòu)建真實(shí)三維空間，將所述三維體積云映射到所述真實(shí)三維空間；
步驟S3：獲取像素點(diǎn)的視線方向，確定所述視線方向上所述三維體積云的總體密度，基于所述總體密度確定所述像素點(diǎn)渲染云的透明度；
步驟S4：獲取太陽的位置、光照強(qiáng)度、預(yù)設(shè)顏色，結(jié)合所述總體密度、所述視線方向，確定所述像素點(diǎn)渲染云的顏色。
2.如權(quán)利要求1所述的基于三維噪聲圖的三維體積云渲染方法，其特征在于，所述步驟S1：構(gòu)建三維噪聲紋理空間，并在所述三維噪聲紋理空間中構(gòu)建三維體積云；具體包括：
步驟S11：獲取一組第一三維噪聲紋理圖、一組第二三維噪聲紋理圖和高度-密度函數(shù)；
步驟S12：在所述三維噪聲紋理空間中基于所述第一三維噪聲紋理圖、所述第二三維噪聲紋理圖和所述高度-密度函數(shù)構(gòu)建三維體積云。
3.如權(quán)利要求2所述的基于三維噪聲圖的三維體積云渲染方法，其特征在于，所述第一三維噪聲紋理圖包括：低頻perlin-worly噪聲；
所述第二三維噪聲紋理圖包括：高頻的worly噪聲。
4.如權(quán)利要求1所述的基于三維噪聲圖的三維體積云渲染方法，其特征在于，所述步驟S3：獲取像素點(diǎn)的視線方向，確定所述視線方向上所述三維體積云的總體密度，基于所述總體密度確定所述像素點(diǎn)渲染云的透明度，具體包括：
步驟S31:在所述真實(shí)三維空間中提取所述視線方向上所述三維體積云各個采樣點(diǎn)的密度，
步驟S32：將各個所述采樣點(diǎn)的所述密度累加作為所述視線方向上所述三維體積云的總體密度。
5.如權(quán)利要求1所述的基于三維噪聲圖的三維體積云渲染方法，其特征在于，所述步驟S4：獲取太陽的位置、光照強(qiáng)度、預(yù)設(shè)顏色，結(jié)合所述總體密度、所述視線方向，確定所述像素點(diǎn)渲染云的顏色，具體包括：
步驟S41：獲取太陽的位置、光照強(qiáng)度、預(yù)設(shè)顏色；
步驟S42:基于所述總體密度、所述太陽位置、所述光照強(qiáng)度、所述預(yù)設(shè)顏色和所述實(shí)現(xiàn)方向，結(jié)合太陽光的散射定律和Henyey-Greenstein相位函數(shù)，確定所述像素的RGB顏色；
步驟S43：采用tonemap算法將所述RGB顏色轉(zhuǎn)換為高動態(tài)范圍顏色；將所述高動態(tài)范圍顏色作為所述像素點(diǎn)渲染云的顏色。
6.一種基于三維噪聲圖的三維體積云渲染系統(tǒng)，其特征在于，包括：
三維體積云構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建三維噪聲紋理空間，并在所述三維噪聲紋理空間中構(gòu)建三維體積云；
映射模塊，用于構(gòu)建真實(shí)三維空間，將所述三維體積云映射到所述真實(shí)三維空間；
透明度確定模塊，用于獲取像素點(diǎn)的視線方向，確定所述視線方向上所述三維體積云的總體密度，基于所述總體密度確定所述像素點(diǎn)渲染云的透明度；
顏色確定模塊，用于基于所述總體密度、所述視線方向，確定所述像素點(diǎn)渲染云的顏色。
7.如權(quán)利要求6所述的基于三維噪聲圖的三維體積云渲染系統(tǒng)，其特征在于，所述三維體積云構(gòu)建模塊包括：
第一參數(shù)獲取子模塊，用于獲取一組第一三維噪聲紋理圖、一組第二三維噪聲紋理圖和高度-密度函數(shù)；
第一構(gòu)建子模塊，用于在所述三維噪聲紋理空間中基于所述第一三維噪聲紋理圖、所述第二三維噪聲紋理圖和所述高度-密度函數(shù)構(gòu)建三維體積云。
8.如權(quán)利要求7所述的基于三維噪聲圖的三維體積云渲染系統(tǒng)，其特征在于，所述第一三維噪聲紋理圖包括：低頻perlin-worly噪聲；
所述第二三維噪聲紋理圖包括：高頻的worly噪聲。
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