3D渲染和阴影信息存储方法和设备技术

公开了一种3D渲染和阴影信息存储方法和设备。所述阴影信息存储设备通过基于从参考虚拟光源辐射的光渲染三维(3D)模型来确定阴影区域，基于3D模型的顶点的位置与阴影区域之间的距离来确定3D模型的顶点的阴影特征值，并且存储所确定的阴影特征值。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求2015年9月21日提交于韩国知识产权局的第10-2015-0133396号韩国专利申请的权益，其完整公开出于所有目的以引用方式并入本文。
以下描述涉及三维(3D)计算机图形技术。
技术介绍
三维(3D)渲染属于渲染3D模型的计算机图形领域。3D渲染用于诸如3D游戏、虚拟现实、动画和电影的各种应用。3D渲染可包括诸如下列渲染：光线追踪渲染，其通过追踪从光源发射的光从对象的表面反射所经的路径来渲染3D模型；辐射度渲染，其通过由对象对直接照明的反射或漫反射，除了基于直接照明效果以外还基于间接照明效果；以及光栅化渲染，其通过将向量数据变换为像素图案图像来渲染3D模型。3D渲染可生成阴影并且将该阴影应用于所渲染的图像以提供更高的真实感。这里，阴影是指当从虚拟光源辐射的光被对象遮挡时所生成的暗区域，并且可为所渲染的图像提供真实感和空间感。可对所有图像帧和所有像素执行用于确定这种阴影的阴影计算。
技术实现思路
提供此
技术实现思路
以按照简化形式介绍下面将在具体实施方式中进一步描述的构思的选择。此
技术实现思路
并非意在识别要求保护的主题的关键特征或本质特征，也非意在用于辅助确定要求保护的主题的范围。在一个总的方面，提供一种阴影信息存储方法，包括：通过渲染三维(3D)模型来确定阴影区域；基于3D模型的顶点的位置与阴影区域的边界之间的距离来确定顶点的阴影特征值；以及存储所确定的阴影特征值。存储阴影特征值的步骤可包括：通过基于参考虚拟光源的位置对阴影特征值进行分类来存储阴影特征值。确定阴影特征值的步骤可包括：计算顶点的位置与阴影区域的边界之间的距离或者顶点的位置与从阴影区域的边界延伸的线之间的距离；以及基于所述计算来确定阴影特征值。确定阴影特征值的步骤可包括：基于顶点是否位于阴影区域中来确定阴影特征值的符号。确定阴影特征值的步骤可包括：确定阴影区域是否存在于由顶点以及该顶点的邻近顶点形成的多边形中。确定阴影特征值的步骤可包括：响应于阴影区域不在多边形中，将形成多边形的顶点的阴影特征值设置为相等。确定阴影特征值的步骤可包括：响应于形成多边形的顶点位于阴影区域中，将形成多边形的顶点的阴影特征值设置为相等。确定阴影特征值的步骤可包括：响应于阴影区域的边界存在于多边形中，确定顶点的位置与阴影区域的边界之间的距离。存储阴影特征值的步骤可包括：在通过渲染3D模型而生成的图像帧中将阴影特征值的变化类型分类为多个簇；以及存储所述多个簇之中与顶点的阴影特征值的变化对应的簇的索引。确定阴影区域的步骤可包括：将3D模型中的邻近顶点之间的部分划分成多个样本；以及通过追踪从在所述多个样本的位置处的参考虚拟光源辐射的光的移动路径来确定阴影区域的边界。划分邻近顶点之间的部分的步骤可包括：将邻近顶点之间的部分划分成数量大于存在于所述邻近顶点之间的部分中的阴影区域的边界的数量的样本。在另一个总的方面，提供一种渲染三维(3D)模型的3D渲染方法，该方法包括：从阴影信息提取3D模型的各个顶点的阴影特征值；通过对所提取的阴影特征值进行插值来确定各个像素的阴影特征值；以及基于针对各个像素确定的阴影特征值来确定阴影区域。确定阴影特征值的步骤可包括：通过对形成多边形的顶点的阴影特征值进行插值来确定组成多边形的各个像素的阴影特征值。提取阴影特征值的步骤可包括：从阴影信息提取针对与当前虚拟光源邻近的参考虚拟光源的各个顶点的阴影特征值。确定阴影区域的步骤可包括：基于针对各个像素确定的阴影特征值的符号来确定阴影区域。确定阴影区域的步骤可包括：通过将针对各个像素确定的阴影特征值与阈值进行比较来确定阴影区域。在另一个总的方面，提供一种三维(3D)渲染方法，包括：基于从参考虚拟光源辐射的光来确定关于参考虚拟光源的阴影信息；以及通过对关于参考虚拟光源的阴影信息进行插值来确定关于当前虚拟光源的阴影信息。确定关于当前虚拟光源的阴影信息的步骤可包括：通过对关于与当前虚拟光源邻近的参考虚拟光源的阴影信息进行插值来确定关于当前虚拟光源的阴影信息。确定关于参考虚拟光源的阴影信息的步骤可包括：在第一图像帧中确定关于第一参考虚拟光源的阴影信息，并且在第二图像帧中确定关于第二参考虚拟光源的阴影信息。确定关于当前虚拟光源的阴影信息的步骤可包括：通过对第一图像帧中关于第一参考虚拟光源的阴影信息以及第二图像帧中关于第二参考虚拟光源的阴影信息进行插值来确定关于当前虚拟光源的阴影信息。在另一个总的方面，提供一种阴影信息存储设备，包括：处理器，被配置为通过渲染三维(3D)模型来确定阴影区域，基于3D模型的顶点的位置与阴影区域的边界之间的距离来确定顶点的阴影特征值，并且存储所确定的阴影特征值。在另一个总的方面，提供一种三维(3D)渲染设备，包括：处理器，被配置为从阴影信息提取3D模型的各个顶点的阴影特征值，通过对所提取的阴影特征值进行插值来确定各个像素的阴影特征值，并且基于针对各个像素确定的阴影特征值来确定阴影区域。处理器可包括至少一个图形处理单元(GPU)，并且阴影信息可被存储在GPU的纹理缓冲器中。在另一个总的方面，提供一种三维(3D)渲染设备，包括：处理器，被配置为基于从参考虚拟光源辐射的光来确定关于参考虚拟光源的阴影信息，并且通过对关于参考虚拟光源的阴影信息进行插值来确定关于当前虚拟光源的阴影信息。其他特征和方面将从以下具体实施方式、附图和权利要求而显而易见。附图说明图1是示出阴影信息存储方法的示例的示图。图2是示出三维(3D)渲染方法的示例的示图。图3是示出3D渲染方法的示例的示图。图4是示出针对各个顶点确定关于阴影区域的信息的处理的示例的示图。图5A和图5B是示出确定阴影特征值的处理的示例的示图。图6A和图6B是示出存储阴影特征值的处理的示例的示图。图7是示出基于预定阴影信息确定阴影区域的处理的示例的示图。图8是示出基于关于参考虚拟光源的阴影信息确定关于当前虚拟光源的阴影信息的处理的示例的示图。图9是示出针对间接光源的阴影计算处理的示例的示图。图10是示出阴影信息存储设备的示例的示图。图11是示出3D渲染设备的示例的示图。贯穿附图和具体实施方式，除非另外描述或提供，否则相同的附图标号将被理解为指代相同的元件、特征和结构。附图可能未按比例，为了清晰、说明和方便，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。具体实施方式提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本文所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，对于本领域普通技术人员而言，本文所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是显而易见的。本文所描述的操作顺序仅是示例，并不限于本文所阐述的那些顺序，而是除了必须按照特定次序发生的操作以外可如对于本领域普通技术人员而言将显而易见的一样改变。另外，为了更加清晰和简明，本领域普通技术人员公知的功能和构造的描述可被省略。本文所描述的特征可按照不同的形式来实现，而不应被解释为限于本文所描述的示例。相反，已经提供本文所描述的示例以使得本公开将彻底和完整，并且将本公开的完整范围传达给本领域普通技术人员。本文所使用的术语仅是为了描述特定示例的目的，而非示例的限制。如本文所用，除非上下文清楚地另外指示，否则单数形式旨在也包括复数形式。另外，本文中可使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语来描述组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阴影信息存储方法，包括：通过渲染三维(3D)模型来确定阴影区域；基于3D模型的顶点的位置与阴影区域的边界之间的距离来确定顶点的阴影特征值；以及存储所确定的阴影特征值。

【技术特征摘要】
2015.09.21 KR 10-2015-01333961.一种阴影信息存储方法，包括：通过渲染三维(3D)模型来确定阴影区域；基于3D模型的顶点的位置与阴影区域的边界之间的距离来确定顶点的阴影特征值；以及存储所确定的阴影特征值。2.根据权利要求1所述的阴影信息存储方法，其中，存储阴影特征值的步骤包括：通过基于参考虚拟光源的位置对阴影特征值进行分类来存储阴影特征值。3.根据权利要求1所述的阴影信息存储方法，其中，确定阴影特征值的步骤包括：计算顶点的位置与阴影区域的边界之间的距离或者顶点的位置与从阴影区域的边界延伸的线之间的距离；以及基于所计算的距离来确定阴影特征值。4.根据权利要求1所述的阴影信息存储方法，其中，确定阴影特征值的步骤包括：基于对顶点是否位于阴影区域中的确定来确定阴影特征值的符号。5.根据权利要求1所述的阴影信息存储方法，其中，确定阴影特征值的步骤包括：确定阴影区域是否存在于由顶点以及该顶点的邻近顶点形成的多边形中。6.根据权利要求5所述的阴影信息存储方法，其中，确定阴影特征值的步骤包括：响应于确定阴影区域不在所述多边形中，将形成所述多边形的顶点的阴影特征值设置为相等。7.根据权利要求5所述的阴影信息存储方法，其中，确定阴影特征值的步骤包括：响应于形成多边形的顶点被确定为位于阴影区域中，将形成多边形的顶点的阴影特征值设置为相等。8.根据权利要求5所述的阴影信息存储方法，其中，确定阴影特征值的步骤包括：响应于阴影区域的边界存在于多边形中，确定顶点的位置与阴影区域的边界之间的距离。9.根据权利要求1所述的阴影信息存储方法，其中，存储阴影特征值的步骤包括：在通过渲染3D模型生成的图像帧中将阴影特征值的变化类型分类为多个簇；以及存储所述多个簇之中与顶点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：河仁友，安民修，孙旼廷，李炯旭，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR