[發明專利]模型渲染方法、裝置、設備

在審

• 申請號: 202010888002.4
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112116692A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 張峰;陳瑽;莊濤;辛奕坤
• 申請（專利權）人: 北京完美赤金科技有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T15/50;G06T19/20
• 代理公司: 北京太合九思知識產權代理有限公司 11610
• 代理人: 孫明子;劉戈

本發明實施例提供一種模型渲染方法、裝置、設備，該方法包括：獲取目標對象的手繪固有色貼圖、法線貼圖及二維光影圖像；二維光影圖像承載有目標對象的光影信息；將二維光影圖像與手繪固有色貼圖進行合并，獲得目標對象的目標固有色貼圖；輸出目標固有色貼圖和法線貼圖，以渲染目標對象的三維模型。該方法中，通過二維光影圖像與手繪固有色貼圖的合并，直接在目標固有色貼圖中添加光影信息，從而使得目標固有色貼圖替代目前PRB制作流程中的Metallic貼圖或Specular貼圖，既能夠提高貼圖獲取效率，又能夠降低渲染過程對設備的性能要求，提升三維模型的渲染效率，擴大貼圖適用范圍。通過目標固有色貼圖還可以避免三維模型的展示畫面受到PBR效果的影響。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種模型渲染方法、裝置、設備。

背景技術

基于物理的渲染(Physically Based Rendering，PBR)技術是一種基于微表面對象的渲染技術。PBR技術因在模擬光照反射上具有突出表現，常常被應用于各種高級游戲及影視制作中。

目前，制作PBR貼圖的工作流按照貼圖類型主要有兩種，即基于金屬度(Metallic)的工作流和基于鏡面反射(Specular)的工作流。無論何種工作流，都需要經過建模，輸出法線貼圖，固有色貼圖，根據固有色貼圖繪制粗糙度(Roughness)貼圖、Metallic貼圖或Specular貼圖等步驟。根據這些貼圖提供的物理信息可以實時計算出陰影、高光、反射及菲涅爾效應，為不同光照條件下的三維場景模擬出合理的光照反射。但目前采用PBR技術制作三維場景的工作流程長，資源消耗大，場景制作效率低。

此外，目前采用PBR技術制作完成三維場景的貼圖也無法適配于所有設備。對于中低端性能的設備，大量PBR貼圖會導致三維場景展示速度慢，甚至出現無法加載渲染的現象。若停止使用PBR效果，又會導致展示場景較為扁平，與使用PBR效果的三維場景的視覺差異過大。

綜上，如何提高貼圖制作效率，使貼圖適配各種設備，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明實施例提供一種模型渲染方法以及裝置、設備，用以提高模型渲染效率，使貼圖適配各種設備。

第一方面，本發明實施例提供一種模型渲染方法，該模型渲染方法包括：

獲取目標對象的手繪固有色貼圖、法線貼圖及二維光影圖像；二維光影圖像承載有目標對象的光影信息；

將二維光影圖像與手繪固有色貼圖進行合并，獲得目標對象的目標固有色貼圖；

輸出目標固有色貼圖和法線貼圖，以渲染目標對象的三維模型。

在一種可能的實施例中，將二維光影圖像與手繪固有色貼圖進行合并，獲得目標對象的目標固有色貼圖，包括：

將二維光影圖像和手繪固有色貼圖合并輸入至顏色通道RGBA通道中，得到目標固有色貼圖；其中，RGBA通道包括用于承載二維光影圖像的光影分量Alpha通道。

在一種可能的實施例中，輸出目標固有色貼圖和法線貼圖之后，還包括：通過目標固有色貼圖和法線貼圖對三維模型進行渲染。

在一種可能的實施例中，通過目標固有色貼圖和法線貼圖對三維模型進行渲染，包括：對法線貼圖進行計算，獲取目標對象的法線信息；對目標固有色貼圖進行計算，獲取目標對象的環境反射光信息和顏色信息；采用法線信息、環境反射光信息及顏色信息，渲染出三維模型。

在一種可能的實施例中，目標固有色貼圖的RGBA通道包括用于承載二維光影圖像的Alpha通道。

對法線貼圖進行計算，獲取目標對象的法線信息，包括：對法線貼圖進行采樣，以將法線貼圖承載的目標對象的法線向量信息導入三維模型的UV展開層。