[發明專利]一種實時渲染中軟陰影的制作方法

在審

• 申請號: 202110033977.3
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112750191A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 郭辰;董理;楊萍;張曉朝;梁思超;卜照軍;馮笑丹;王森;蔣賁;王志勇
• 申請（專利權）人: 華能新能源股份有限公司;北京朗潤知天科技有限公司;華能集團技術創新中心有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: G06T15/60
• 分類號: G06T15/60;G06T15/00;A63F13/52
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

本發明涉及一種實時渲染中軟陰影的制作方法，涉及圖像處理技術領域，解決現有方法生成的軟陰影大多數質量較差，或者是對硬件需求較高，在游戲中難以直接應用的問題，本發明通過使用OpenGL渲染，初始化OpenGL設備，加載模型；給定每個模型一個ID，渲染到拾取幀緩沖；渲染原始的陰影，得到未經優化的陰影；對于原始陰影，根據拾取幀緩沖，進行進行水平方向高斯模糊和垂直方向高斯模糊，合成后得到優化后的陰影，在渲染所得的拾取幀緩沖的基礎上，使用分步的二維高斯模糊，實現對硬陰影的軟化。使用該方法，可以在更短的時間內生成高質量的陰影。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種實時渲染中軟陰影的制作方法。

背景技術

游戲中對于不同物體的識別，通常需要借助拾取幀緩沖來實現。游戲中常用陰影映射(Shadow Mapping)的方式實現軟陰影效果，通常采用的方法是：在陰影邊界進行高精度超級采樣的方法，這就是軟陰影消耗系統資源大的原因，因此這種方法對于硬件的要求較高。而在硬件條件較差的情況下，高效率軟陰影的生成較為困難。

現有的方法生成的軟陰影大多數質量較差，或者是對硬件需求較高，在游戲中難以直接應用。OpenGL(Open Graphics Library，開放圖形庫或者開放式圖形庫)用于渲染2D、3D矢量圖形的跨語言、跨平臺的應用程序編程接口(API)。這個接口由近350個不同的函數調用組成，用來繪制從簡單的圖形比特到復雜的三維景象。OpenGL常用于CAD、虛擬現實、科學可視化程序和電子游戲開發。

著色器(Shader)用于實現圖像渲染的，用來替代固定渲染管線的可編輯程序。其中Vertex Shader主要負責頂點的幾何關系等的運算，Pixel Shader主要負責片源顏色等的計算。

游戲中對于不同物體的識別，通常需要借助拾取幀緩沖來實現。渲染拾取幀緩沖的開銷不低，而用途單一。

發明內容

本發明為解決現有方法生成的軟陰影大多數質量較差，或者是對硬件需求較高，在游戲中難以直接應用的問題，提供一種實時渲染中軟陰影的制作方法。

一種實時渲染中軟陰影的制作方法，該方法由以下步驟實現：

步驟一、初始化OpenGL設備，加載需要渲染陰影的3D模型；

步驟二、設定每個模型具體唯一的ID，渲染到拾取幀緩沖；

步驟三、直接渲染原始陰影，獲得未經優化的陰影；

步驟四、根據拾取幀緩沖，對未經優化的陰影進行兩步高斯模糊，分別包括根據拾取幀緩沖進行水平方向高斯模糊和根據拾取幀緩沖進行垂直方向高斯模糊；

步驟五、將步驟二和步驟四的結果進行合成，獲得優化后的陰影。

本發明的有益效果：

1、本發明通過對于拾取幀緩沖的利用，能實現軟陰影的制作，提高了資源利用率。

2、本發明在渲染所得的拾取幀緩沖(3D Picking Texture)的基礎上，使用分步的二維高斯模糊(Two Pass Gaussian Blur)，實現對硬陰影的軟化。使用該方法，可以在更短的時間內生成高質量的陰影。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種實時渲染中軟陰影的制作方法的流程圖；

圖2為渲染的拾取幀緩沖效果圖；

圖3為渲染的原始陰影效果圖；

圖4為優化后的陰影效果圖。

具體實施方式

結合圖1至圖4說明本實施方式，一種實時渲染中軟陰影的制作方法，該方法由以下步驟實現：