AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法及系统。所述方法包括：获取产品的多种图像数据；根据多种图像数据建立三维模型；根据所述三维模型制作材质贴图；获取用户视角；根据所述用户视角采用PBR物理渲染方式和PBS物理材质着色器对所述材质贴图进行物理渲染。本发明专利技术的方法渲染速度快，能随时高度模拟渲染效果，随观察角度不同而颜色各异的实时渲染效果。

【技术实现步骤摘要】
AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法及系统
本专利技术涉及虚拟眼镜领域，特别是涉及一种AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法及系统。
技术介绍
传统的眼镜材质贴图实时渲染主要是通过获取用户视角来获取用户视角向量，依据所述用户视角向量计算Alpha值，依据所述Alpha值控制多个材质或贴图的叠加方式，并将叠加后的多个材质或贴图加入着色器中，对所述着色器中的多个材质或贴图进行实时渲染，可变化渲染颜色，达到实时渲染的效果。但是，上述的渲染方法效果并不佳，仿真效果与实际展示实物仍然有很大差异。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法及系统，用来提高渲染效果。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法，所述方法包括：获取产品的多种图像数据；根据多种图像数据建立三维模型；根据所述三维模型制作材质贴图；获取用户视角；根据所述用户视角采用PBR物理渲染方式和PBS物理材质着色器对所述材质贴图进行物理渲染。可选的，所述根据多种图像数据建立三维模型，具体包括：将多种所述图像数据根据产品分类；根据分类后的图像数据以及材质的不同制作各个部件。可选的，所述PBR物理渲染方式遵循光线能量守恒和菲涅尔效果，所述光线能量守恒指光线的反射率与漫反射率之和小于等于1。可选的，所述PBS物理材质着色器包括无光无颜色贴图、法线贴图、金属度贴图、高光反射贴图和粗糙度/光泽度贴图。可选的，对于物体的固有颜色材质采用无光无颜色贴图进行着色。可选的，对于带有金属效果的物体，使用金属度贴图、高光反射贴图和粗糙度/光泽度贴图进行着色。可选的，对于金属或透明玻璃的反射图像，采用实时渲染软件内的天空球贴图来模拟环境的反射贴图。可选的，对于带有凸表面的产品将采用法线贴图来表现其凹凸特性。可选的，所述图像数据包括：照片和图纸。一种AR虚拟眼镜材质贴图渲染系统，所述系统包括：图像数据获取模块，用于获取产品的多种图像数据；三维模型建立模块，用于根据多种图像数据建立三维模型；材质贴图制作模块，用于根据所述三维模型制作材质贴图；用户视角获取模块，用于获取用户视角；物理渲染模块，用于根据所述用户视角采用PBR物理渲染方式和PBS物理材质着色器对所述材质贴图进行物理渲染。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开了一种AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法，在建模之前需要对产品人工采集拍照，以多方面数据为依据(如：照片，图纸等)，手工建立三维模型。采用PBR技术，利用光线能量守恒和菲涅尔属性来进行眼镜材质贴图的实时渲染。本专利技术的渲染速度快，材质贴图实时渲染效果更佳，仿真效果更加逼真，而且随观察角度不同而颜色各异的实时渲染效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法的流程图；图2为本专利技术的AR虚拟眼镜材质贴图渲染系统的结构连接图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法及系统，用来提高渲染效果。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术的AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法的流程图。如图1所示，所述方法包括：步骤11：获取产品的多种图像数据，所述图像数据包括：照片和图纸。步骤12：根据多种图像数据建立三维模型，具体包括：步骤121：将多种所述图像数据根据产品分类；步骤122：根据分类后的图像数据以及材质的不同制作各个部件。步骤13：根据所述三维模型制作材质贴图；步骤14：获取用户视角；步骤15：根据所述用户视角采用PBR物理渲染方式和PBS物理材质着色器对所述材质贴图进行物理渲染。可选的，所述PBR物理渲染方式遵循光线能量守恒和菲涅尔效果，所述光线能量守恒指光线的反射率与漫反射率之和小于等于1。可选的，所述PBS物理材质着色器包括无光无颜色贴图、法线贴图、金属度贴图、高光反射贴图和粗糙度/光泽度贴图。具体的，对于物体的固有颜色材质采用无光无颜色贴图进行着色；对于带有金属效果的物体，使用金属度贴图、高光反射贴图和粗糙度/光泽度贴图进行着色；对于金属或透明玻璃的反射图像，采用实时渲染软件内的天空球贴图来模拟环境的反射贴图；对于带有凸表面的产品将采用法线贴图来表现其凹凸特性。图2为本专利技术的AR虚拟眼镜材质贴图渲染系统的结构连接图。如图2所示，所述AR虚拟眼镜材质贴图渲染系统，包括：图像数据获取模块21，用于获取产品的多种图像数据；三维模型建立模块22，用于根据多种图像数据建立三维模型；材质贴图制作模块23，用于根据所述三维模型制作材质贴图；用户视角获取模块24，用于获取用户视角；物理渲染模块25，用于根据所述用户视角采用PBR物理渲染方式和PBS物理材质着色器对所述材质贴图进行物理渲染。本专利技术公开了一种AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法，在建模之前需要对产品人工采集拍照，以多方面数据为依据(如：照片，图纸等)，手工建立三维模型。采用PBR技术，利用光线能量守恒和菲涅尔属性来进行眼镜材质贴图的实时渲染。本专利技术的渲染速度快，材质贴图实时渲染效果更佳，仿真效果更加逼真，而且随观察角度不同而颜色各异的实时渲染效果。增强现实(AugmentedReality，简称AR)，也被称为扩增现实。增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画面或空间同时存在。如何通过3D模型材质贴图应用，来表现出真实虚拟眼镜的效果。AR虚拟眼镜材质贴图实时渲染来表现真实眼镜质感建模之前需要对产品人工采集拍照，以多方面数据为依据(如：照片，图纸等)，手工建立三维模型。采集的数据(照片，图纸等)需先导入二维平面软件中进行编辑制作便于建立三维模型的参考图像，将图像根据产品分类归类。将分类图像导入三维模型制作软件中，分开制作每个部件以便给予同一模型不同的材质，以虚拟三维空间构建带有三维数据的模型。制作完成三维模型开始制作模型的材质贴图(材质即材料的质地，把模型赋予生动的表面特性，具体体现在物体的颜色、透明度、反光度、反光强度、反射度、凹凸度、自发光及粗糙程度等特性上。贴图是指把二维图片通过软件的计算贴到三维模型上，形成表面细节和结构，对具体的图片要贴到特定的位置)。大概2010年就在Siggraph会议上被提出了技术原型。最近随着游戏越来越多地使用3A技术以及次时代制作手段去呈现CG级游戏画面，游戏引擎也完全支持P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法，其特征在于，所述方法包括：获取产品的多种图像数据；根据多种图像数据建立三维模型；根据所述三维模型制作材质贴图；获取用户视角；根据所述用户视角采用PBR物理渲染方式和PBS物理材质着色器对所述材质贴图进行物理渲染。

【技术特征摘要】
1.一种AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法，其特征在于，所述方法包括：获取产品的多种图像数据；根据多种图像数据建立三维模型；根据所述三维模型制作材质贴图；获取用户视角；根据所述用户视角采用PBR物理渲染方式和PBS物理材质着色器对所述材质贴图进行物理渲染。2.根据权利要求1所述的AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法，其特征在于，所述根据多种图像数据建立三维模型，具体包括：将多种所述图像数据根据产品分类；根据分类后的图像数据以及材质的不同制作各个部件。3.根据权利要求1所述的AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法，其特征在于，所述PBR物理渲染方式遵循光线能量守恒和菲涅尔效果，所述光线能量守恒指光线的反射率与漫反射率之和小于等于1。4.根据权利要求1所述的AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法，其特征在于，所述PBS物理材质着色器包括无光无颜色贴图、法线贴图、金属度贴图、高光反射贴图和粗糙度/光泽度贴图。5.根据权利要求4所述的AR虚拟眼镜材质贴图渲染方法，其特征在于，对于物体的固有颜色材质采用无光无颜色贴...

【专利技术属性】
技术研发人员：支洪伟，
申请(专利权)人：深浅度视觉科技大连有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21