虚拟物体渲染方法、系统、介质和计算设备技术方案

本发明专利技术的实施方式提供了一种用于移动终端的虚拟物体渲染方法，包括：通过移动终端的摄像头获取真实环境的环境光信息；基于环境光信息，确定虚拟物体在被插入到真实环境中的位置处所受到的受照光的受照光信息；以及基于受照光信息，对虚拟物体进行渲染。通过基于虚拟物体在被插入到真实环境中的位置处所受到的受照光的受照光信息，对虚拟物体进行渲染，本发明专利技术的方法使虚拟物体可以实时响应真实环境光照变化，与真实环境中的光照保持一致，从而显著提升了虚拟物体的真实感，使得虚拟物体与真实环境的结合更加紧密，自然。此外，本发明专利技术的实施方式提供了一种用于移动终端的虚拟物体渲染系统、一种介质和一种计算设备。

Virtual object rendering method, system, medium and computing device

The embodiment of the present invention provides a virtual object rendering method for a mobile terminal, including: obtaining the ambient light information of a real environment through a camera of a mobile terminal; based on the environmental light information, it determines the illuminated light information that the virtual object is subject to in a position inserted into the real environment; and Rendering virtual objects based on illuminated information. This method enables virtual objects to respond to real environment light changes in real time, consistent with the light in real environment, and thus greatly enhance the true nature of virtual objects. Real sense makes the combination of virtual objects and real environment more closely and naturally. In addition, the embodiment of the invention provides a virtual object rendering system for mobile terminals, a medium and a computing device.

【技术实现步骤摘要】
虚拟物体渲染方法、系统、介质和计算设备
本专利技术的实施方式涉及智能设备领域，更具体地，本专利技术的实施方式涉及一种用于移动终端的虚拟物体渲染方法、系统、介质和计算设备。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。增强现实(AugmentedReality，简称为AR)是通过摄影机拍摄的位置及角度精算，并加上图像分析技术，将计算机生成的虚拟物体、场景等虚拟对象与现实世界进行结合的技术。该摄影机一般具有视频摄影/传播和静态图像捕捉等基本功能，在摄影机的镜头采集图像颜色后，由摄像头内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转换成电脑能识别的数字信号，然后借由并行端口、USB连接，输入到电脑后由软件再进行图像还原。目前，已经出现了一些将虚拟对象融合至现实场景中来增强现实场景的技术，然而，在实现本公开构思的过程中，专利技术人发现相关技术中至少存在如下问题：相关技术提供的增强现实场景的技术，由于虚拟对象的光照效果是通过虚拟光源实现的，如虚拟物体表面的颜色由虚拟物体对虚拟光源的漫反射和虚拟光源本身的颜色决定，无法呈现出真实环境光照的光照效果，导致虚拟物体的真实感不强。
技术实现思路
如上述，由于相关技术中虚拟对象的光照效果是通过虚拟光源实现的，如虚拟物体表面的颜色由虚拟物体对虚拟光源的漫反射和虚拟光源本身的颜色决定。因此在现有技术中，虚拟物体无法呈现出真实环境光照的光照效果，导致虚拟物体的真实感不强，这是非常令人烦恼的过程。为此，非常需要一种改进的虚拟物体渲染方法，以使虚拟物体呈现出真实环境光照的光照效果，增强虚拟物体的真实感。在本上下文中，本专利技术的实施方式期望提供一种用于移动终端的虚拟物体渲染的方法及其系统。在本专利技术实施方式的第一方面中，提供了一种用于移动终端的虚拟物体渲染方法，包括：通过所述移动终端的摄像头获取真实环境的环境光信息；基于所述环境光信息，确定虚拟物体在被插入到所述真实环境中的位置处所受到的受照光的受照光信息；以及基于所述受照光信息，对所述虚拟物体进行渲染。在本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括：通过所述移动终端的惯性测量单元来获得移动终端的姿态信息。在本专利技术的一个实施例中，通过所述移动终端的摄像头获取真实环境的环境光信息包括：通过所述移动终端的摄像头拍摄所述真实环境而获得多个动态场景图；以及对所述多个动态场景图进行匹配，获取所述真实环境的环境球。在本专利技术的另一个实施例中，所述方法还包括：根据所述移动终端的姿态信息更新所述环境光信息。在本专利技术的一个实施例中，基于所述受照光信息，对所述虚拟物体进行渲染包括：根据所述受照光信息，确定所述虚拟物体在各方向上的光照信息；以及基于所述光照信息，对所述虚拟物体进行渲染。在本专利技术的一个实施例中，根据所述受照光信息，确定所述虚拟物体在各方向上的光照信息包括：根据所述受照光信息，利用PBR算法来确定所述虚拟物体在各方向上的光照信息。在本专利技术的一个实施例中，所述光照信息包括光线方向、光线强度和/或光线颜色。在本专利技术的一个实施例中，对于半透明外观的虚拟物体，所述虚拟物体在各方向上的所述光线强度包括基于次表面散射原理计算出散射和透射的光线强度。在本专利技术的一个实施例中，所述半透明外观的虚拟物体包括：玉石、蜡烛、牛奶或皮肤。在本专利技术的一个实施例中，通过移动终端的惯性测量单元来获得移动终端的姿态信息包括：利用所述移动终端的惯性测量单元的9轴数据确定四元数来获得移动终端的姿态信息。在本专利技术实施方式的第二方面中，提供了一种用于移动终端的虚拟物体渲染系统，包括：第一获取模块，用于通过所述移动终端的摄像头获取真实环境的环境光信息；确定模块，用于基于所述环境光信息，确定虚拟物体在被插入到所述真实环境中的位置处所受到的受照光的受照光信息；以及渲染模块，用于基于所述受照光信息，对所述虚拟物体进行渲染。在本专利技术的一个实施例中，所述系统还包括：第二获取模块，用于通过所述移动终端的惯性测量单元来获得移动终端的姿态信息。在本专利技术的一个实施例中，第一获取模块包括：拍摄单元，用于通过所述移动终端的摄像头拍摄所述真实环境而获得多个动态场景图；以及匹配单元，用于对所述多个动态场景图进行匹配，获取所述真实环境的环境球。在本专利技术的一个实施例中，所述系统还包括：更新模块，用于根据所述移动终端的姿态信息更新所述环境光信息。在本专利技术的一个实施例中，渲染模块包括：确定单元，用于根据所述受照光信息，确定所述虚拟物体在各方向上的光照信息；以及渲染单元，用于基于所述光照信息，对所述虚拟物体进行渲染。在本专利技术的一个实施例中，确定单元还用于：根据所述受照光信息，利用PBR算法来确定所述虚拟物体在各方向上的光照信息。在本专利技术的一个实施例中，所述光照信息包括光线方向、光线强度和/或光线颜色。在本专利技术的一个实施例中，对于半透明外观的虚拟物体，所述虚拟物体在各方向上的所述光线强度包括基于次表面散射原理计算出散射和透射的光线强度。在本专利技术的一个实施例中，所述半透明外观的虚拟物体包括：玉石、蜡烛、牛奶或皮肤。在本专利技术的一个实施例中，第二获取模块还用于：利用所述移动终端的惯性测量单元的9轴数据确定四元数来获得移动终端的姿态信息。在本专利技术实施方式的第三方面中，提供了一种介质，存储有计算机可执行指令，上述指令在被处理单元执行时用于实现上述实施例中任一项所述的虚拟物体渲染方法。在本专利技术实施方式的第四方面中，提供了一种计算设备，包括：处理单元；以及存储单元，存储有计算机可执行指令，上述指令在被处理单元执行时用于实现上述实施例中任一项所上述的虚拟物体渲染方法。根据本专利技术实施方式的用于移动终端的虚拟物体渲染方法及其系统，可以通过基于虚拟物体在被插入到真实环境中的位置处所受到的受照光的受照光信息，对虚拟物体进行渲染，本专利技术的方法使虚拟物体可以实时响应真实环境光照变化，与真实环境中的光照保持一致，从而显著提升了虚拟物体的真实感，使得虚拟物体与真实环境的结合更加紧密，自然。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，其中：图1A和图1B示意性地示出了根据本专利技术实施例的用于移动终端的虚拟物体渲染方法及其系统的应用场景；图2示意性地示出了根据本专利技术实施例的用于移动终端的虚拟物体渲染方法的流程图；图3A示意性地示出了根据本专利技术另一实施例的用于移动终端的虚拟物体渲染方法的流程图；图3B示意性地示出了根据本专利技术实施例的通过移动终端的摄像头获取真实环境的环境光信息的流程图；图3C示意性地示出了根据本专利技术又一实施例的用于移动终端的虚拟物体渲染方法的流程图；图3D示意性地示出了根据本专利技术实施例的基于受照光信息，对虚拟物体进行渲染的流程图；图4示意性地示出了根据本专利技术实施例的用于移动终端的虚拟物体渲染系统的框图；图5A示意性地示出了根据本专利技术另一实施例的用于移动终端的虚拟物体渲染系统的框图；图5B示意性地示出了根据本专利技术实施例的第一获取模块的框图；图5C示意性地示出了根据本专利技术又一实施例的用于移动终端的虚拟物体渲染系统的框图；图5D示意性地示出了根据本专利技术实施例的渲染模块的框图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于移动终端的虚拟物体渲染方法，包括：通过所述移动终端的摄像头获取真实环境的环境光信息；基于所述环境光信息，确定虚拟物体在被插入到所述真实环境中的位置处所受到的受照光的受照光信息；以及基于所述受照光信息，对所述虚拟物体进行渲染。

【技术特征摘要】
1.一种用于移动终端的虚拟物体渲染方法，包括：通过所述移动终端的摄像头获取真实环境的环境光信息；基于所述环境光信息，确定虚拟物体在被插入到所述真实环境中的位置处所受到的受照光的受照光信息；以及基于所述受照光信息，对所述虚拟物体进行渲染。2.根据权利要求1所述的虚拟物体渲染方法，其中，所述方法还包括：通过所述移动终端的惯性测量单元来获得移动终端的姿态信息。3.根据权利要求1所述的虚拟物体渲染方法，其中，通过所述移动终端的摄像头获取真实环境的环境光信息包括：通过所述移动终端的摄像头拍摄所述真实环境而获得多个动态场景图；以及对所述多个动态场景图进行匹配，获取所述真实环境的环境球。4.根据权利要求2所述的虚拟物体渲染方法，其中，所述方法还包括：根据所述移动终端的姿态信息更新所述环境光信息。5.根据权利要求1所述的虚拟物体渲染方法，其中，基于所述受照光信息，对所述虚拟物体进行渲染包括：根据所述受照光信息，确定所述虚拟物体在各方向上的光照信息；以及基于所述光照信...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱斯衎，陈艳蕾，赵辰，丛林，邵文坚，郭于晨，上官福豪，刘镪，唐秦崴，
申请(专利权)人：网易杭州网络有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33