[發明專利]法線貼圖的生成方法及裝置

在審

• 申請號: 202010723807.3
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112435285A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 陳思敏
• 申請（專利權）人: 上?；秒娦畔⒖萍加邢薰?/a>
• 主分類號: G06T7/40
• 分類號: G06T7/40;G06T7/90;G06T15/50;G06T17/00
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 鄧小玲;王勇

本發明公開了一種法線貼圖的生成方法，該方法包括：加載3D模型，并將所述3D模型的紋理貼圖坐標展開放置于UV平面上；根據所述3D模型各頂點和各邊的切線法線，確定所述各頂點和所述各邊對應的法線顏色；根據所述各頂點和所述各邊在所述UV平面上填充網格；根據所述網格和所述法線顏色生成法線貼圖。本發明能夠直接根據3D模型自動生成法線貼圖，極大地節省了高模制作和烘焙的時間，極大地提高了物件的渲染效率。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種法線貼圖的生成方法及裝置。

背景技術

隨著計算機圖形、圖像、視頻技術的不斷發展，人們對圖像逼真度的追求也越來越高。利用圖像處理技術可以描述越來越多的真實圖像，其中，通過法線貼圖的方法可以提高對三維圖像描述的逼真度。法線是一種凹凸。法線貼圖能夠使得三維物體表面擁有光影分布的渲染效果，能大大降低物體渲染時需要的面數和計算內容，從而達到優化動畫和游戲的渲染效果。

在次世代游戲中，物件往往需要做軟邊效果，以使游戲在較少的模型面數的情況下能夠渲染出更精細的效果。如圖1，其中圖1(a)和圖1(c)為無軟邊法線效果圖，圖1(b)和圖1(d)為有軟邊法線效果圖。軟邊也即物體模型的所有轉折處統一模型光滑組信息，通過軟邊處理可以得到連續的描邊效果。現有的做法是美術人員分別制作一套低模和一套高模，然后將高模的法線烘焙到低模上，得到“法線貼圖”。然而，本專利申請的發明人發現：現有的做法成本高，且高模的制作和貼圖的烘焙需要耗費大量的時間，法線貼圖的獲取效率低下，嚴重地降低了物件的渲染效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種法線貼圖的生成方法、裝置、計算機設備及可讀存儲介質，節省了制作成本與烘焙時間。

根據本發明的一個方面，提供了一種法線貼圖的生成方法，該方法包括如下步驟：

加載3D模型，并將所述3D模型的紋理貼圖坐標展開放置于UV平面上；

根據所述3D模型各頂點和各邊的切線法線，確定所述各頂點和所述各邊對應的法線顏色；

根據所述各頂點和所述各邊在所述UV平面上填充網格；

根據所述網格和所述法線顏色生成法線貼圖。

可選地，所述根據所述各頂點和所述各邊，在所述UV平面上填充對應的網格，包括：

根據所述各頂點和所述各邊，在所述UV平面上填充邊網格和頂點網格，并將所述法線顏色寫入所述邊網格和所述頂點網格對應的頂點色，以分別得到邊法線網格和頂點法線網格；

所述根據所述網格和所述法線顏色生成法線貼圖包括：將所述邊法線網格和所述頂點法線網格渲染到目標紋理貼圖中，得到所述法線貼圖。

可選地，所述根據所述各頂點和所述各邊，在所述UV平面上填充邊網格和頂點網格，并將所述法線顏色寫入所述邊網格和所述頂點網格對應的頂點色，以分別得到邊法線網格和頂點法線網格，包括：

在所述UV平面上，將相鄰且所述切線法線不同的邊生成對應的邊網格，并將所述邊的法線顏色和所述頂點的法線顏色寫入所述邊網格對應的頂點色，得到所述邊法線網格；

在所述UV平面上，分別以所述各頂點為圓心，生成一個圓，并置于所述邊網格之下，將所述頂點的法線顏色寫入所述頂點網格對應的頂點，得到所述頂點法線網格。

可選地，所述將所述邊的法線顏色和所述頂點的法線顏色寫入所述邊網格對應的頂點色，得到所述邊法線網格，包括：

將所述邊的法線顏色和所述頂點的法線顏色寫入所述邊網格對應的頂點色；

將所述邊網格中的四邊形面構成分解成三角形面構成，得到原始法線貼圖；