[發明專利]支持晝夜交替的全局光照方法及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202110232392.4
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN112884876A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 韋懿乘;金小剛
• 申請（專利權）人: 鎮江領通互動信息科技有限公司
• 主分類號: G06T15/06
• 分類號: G06T15/06;G06T15/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 朱遠楓

1.一種支持晝夜交替的全局光照方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取靜態場景的靜態部分的傳輸向量；基于獲取的靜態場景的靜態部分的傳輸向量獲取動態部分的傳輸矩陣；將動態部分的傳輸矩陣中各元素插值并保存到設定數量的3D貼圖中；

動態生成一個天空球，將生成的天空球投影到球諧函數上，利用球諧函數對設定數量的3D貼圖中靜態場景中的動態部分的傳輸矩陣進行再光照獲得再光照結果，對再光照結果統一處理得到一張代表場景中天光直接和間接再光照后的3D貼圖；

采樣再光照后的3D貼圖，得到相應的光照信息作為環境光貢獻。

2.根據權利要求1所述的一種支持晝夜交替的全局光照方法，其特征在于，獲取靜態場景的靜態部分的傳輸向量t^p的方法包括：

對靜態場景中的每個靜態物體的三角形網格，以設定精度作為參數進行uv展開得到一張貼圖，將貼圖的紋素作為靜態物體的采樣點；

對于每個靜態物體的采樣點，計算靜態部分的直接光照傳輸向量t^p，0；

以設定的光照彈射次數B為參數進行迭代，每一次迭代計算第b次彈射靜態物體的間接光照傳輸向量t^p，b；

將直接光照傳輸向量t^p，0和每次迭代得到的間接光照傳輸向量t^p，b累加，得到靜態部分的傳輸向量t^p，其中靜態部分的傳輸向量中第i個元素表示如下：

代表第b次光照彈射得到的間接光傳輸向量中的第i個元素，b取值范圍從0到B；代表直接光傳輸向量中的第i個元素。

3.根據權利要求1所述的一種支持晝夜交替的全局光照方法，其特征在于，基于獲取的靜態場景的靜態部分的傳輸向量t^p獲取動態部分的傳輸矩陣T^P的方法包括：

步驟1：將靜態場景均勻劃分設定個數的區域，對于劃分得到的各區域的中心點放置一個動態采樣點；

步驟2：對于每個動態采樣點，計算動態部分的直接光照部分的傳輸矩陣，具體方法為：

計算動態部分的間接光照部分的傳輸矩陣時，具體方法為：

其中t_j^q表示求交點的傳輸向量中的元素；

最后累加得到總的傳輸矩陣T^P，其具體方法為：

T^p＝T^p，0+T^p，1+

其中代表可視函數，表示p點在方向的射線是否會與其他物體相交；為球諧函數的第i個基函數在方向的值；T^p，1+表示間接光傳輸矩陣；T^p，0表示動態部分的直接光傳輸矩陣，表示動態部分的直接光傳輸矩陣T^p，0的第i行j列的元素；表示動態部分的間接光傳輸矩陣T^p，1+的第i行j列的元素，Ω表示積分區域。

4.根據權利要求3所述的一種支持晝夜交替的全局光照方法，其特征在于，將靜態場景均勻劃分設定個數的區域之后還包括：

評估每個采樣點與相鄰采樣點的傳輸矩陣的差異，對與相鄰采樣點差異大于等于閾值的采樣點重復步驟1和步驟2直到差異小于閾值；其中評估每個采樣點與相鄰采樣點的傳輸矩陣的差異的表達式如下：

其中p代表當前評估的采樣點，q代表其相鄰采樣點，為當前評估的采樣點p的動態部分的傳輸矩陣的第i行第j列的元素，為當前評估的采樣點q的動態部分的傳輸矩陣的第i行第j列的元素，N為球諧函數基函數個數。