[發(fā)明專利]支持晝夜交替的全局光照方法及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110232392.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN112884876A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋懿乘;金小剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江領(lǐng)通互動(dòng)信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T15/06
• 分類號(hào): G06T15/06;G06T15/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 朱遠(yuǎn)楓

本發(fā)明公開了支持晝夜交替的全局光照方法及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，獲取靜態(tài)場(chǎng)景的靜態(tài)部分的傳輸向量；基于獲取的靜態(tài)場(chǎng)景的靜態(tài)部分的傳輸向量獲取動(dòng)態(tài)部分的傳輸矩陣；將動(dòng)態(tài)部分的傳輸矩陣中各元素插值并保存到設(shè)定數(shù)量的3D貼圖中；動(dòng)態(tài)生成一個(gè)天空球，將生成的天空球投影到球諧函數(shù)上，利用球諧函數(shù)對(duì)設(shè)定數(shù)量的3D貼圖中靜態(tài)場(chǎng)景中的動(dòng)態(tài)部分的傳輸矩陣進(jìn)行再光照獲得再光照結(jié)果，對(duì)再光照結(jié)果統(tǒng)一處理得到一張代表場(chǎng)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(yīng)的光照信息作為環(huán)境光貢獻(xiàn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在特定區(qū)域上，靜態(tài)場(chǎng)景能夠?qū)?dòng)態(tài)物體產(chǎn)生間接光照貢獻(xiàn)，即實(shí)現(xiàn)類似顏色擴(kuò)散效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種支持晝夜交替的全局光照方法及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)端GPU的不斷發(fā)展，利用全局光照算法提升手機(jī)游戲畫面的可行性逐漸提升，特別是隨著開放世界類游戲逐漸登上移動(dòng)平臺(tái)，利用全局光照算法對(duì)晝夜交替時(shí)的光照變化進(jìn)行真實(shí)地模擬變得越發(fā)的必要。

利用光線追蹤等相關(guān)技術(shù)在主機(jī)、PC平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)完全動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)光照計(jì)算已經(jīng)有了許多可行的實(shí)踐方案，然而對(duì)于移動(dòng)端上性能不足，無法實(shí)現(xiàn)類似顏色擴(kuò)散(ColorBleeding)效果，因此無法進(jìn)行應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)全局光照方法對(duì)于移動(dòng)端上性能不足，無法實(shí)現(xiàn)類似顏色擴(kuò)散(Color Bleeding)效果的技術(shù)問題，提供支持晝夜交替的全局光照方法及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

提供一種支持晝夜交替的全局光照方法，包括：獲取靜態(tài)場(chǎng)景的靜態(tài)部分的傳輸向量t^p；

基于獲取的靜態(tài)場(chǎng)景的靜態(tài)部分的傳輸向量t^p獲取動(dòng)態(tài)部分的傳輸矩陣T^p；

將動(dòng)態(tài)部分的傳輸矩陣T^p中各元素插值并保存到設(shè)定數(shù)量的3D貼圖中；

動(dòng)態(tài)生成一個(gè)天空球，將生成的天空球投影到球諧函數(shù)上，利用球諧函數(shù)對(duì)設(shè)定數(shù)量的3D貼圖中靜態(tài)場(chǎng)景中的動(dòng)態(tài)部分的傳輸矩陣進(jìn)行再光照獲得再光照結(jié)果，對(duì)再光照結(jié)果統(tǒng)一處理得到一張代表場(chǎng)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(yīng)的光照信息作為環(huán)境光貢獻(xiàn)。

進(jìn)一步地，獲取靜態(tài)場(chǎng)景的靜態(tài)部分的傳輸向量t^p的方法包括：

對(duì)靜態(tài)場(chǎng)景中的每個(gè)靜態(tài)物體的三角形網(wǎng)格，以設(shè)定精度作為參數(shù)進(jìn)行uv展開得到一張貼圖，將貼圖的紋素作為靜態(tài)物體的采樣點(diǎn)；

對(duì)于每個(gè)靜態(tài)物體的采樣點(diǎn)，計(jì)算靜態(tài)部分的直接光照傳輸向量t^p,0；

以設(shè)定的光照彈射次數(shù)B為參數(shù)進(jìn)行迭代，每一次迭代計(jì)算第b次彈射靜態(tài)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(tài)部分的傳輸向量t^p，其中靜態(tài)部分的傳輸向量中第i個(gè)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(gè)元素，b取值范圍從0到B；代表第一次光照彈射，也就是直接光傳輸向量中的第i個(gè)元素。

進(jìn)一步地，基于獲取的靜態(tài)場(chǎng)景的靜態(tài)部分的傳輸向量t^p獲取動(dòng)態(tài)部分的傳輸矩陣T^p的方法包括：

步驟1：將靜態(tài)場(chǎng)景均勻劃分設(shè)定個(gè)數(shù)的區(qū)域，對(duì)于劃分得到的各區(qū)域的中心點(diǎn)放置一個(gè)動(dòng)態(tài)采樣點(diǎn)；