一种毛发自阴影实时绘制方法及绘制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种毛发自阴影实时绘制方法及绘制系统，其中方法包括：对毛发模型进行纹理采样；计算所采样的毛发纹元的PTM系数；结合所述PTM系数，计算所述毛发纹元在不同光照方向的亮度信息；通过所得亮度信息，确定当前光照方向的所述毛发纹元的颜色值；将所确定的每个所述毛发纹元的颜色值映射到所述毛发模型中，完成对毛发的实时融合绘制。本发明专利技术根据当前光照方向和PTM系数计算纹元的颜色值，然后将每个纹元的颜色值映射到毛发模型中，当光线方向改变时，只需要更新PTM系数即可快速求解出纹元新的颜色值，并将新颜色值映射到毛发模型中，能够快速绘制出毛发的阴影效果，确保了毛发阴影效果绘制的实时性。

【技术实现步骤摘要】
一种毛发自阴影实时绘制方法及绘制系统
本专利技术涉及实时毛发仿真和模拟
，具体涉及一种毛发自阴影实时绘制方法及绘制系统。
技术介绍
毛发数量及其几何特征，使毛发仿真的难度较大。影响毛发绘制效果的因素有许多，光照是提高毛发绘制效果的不可忽视的一个因素。现有的毛发绘制方法中，通常通过光照值从上而下逐层递减来粗略地反映物体自身遮挡的阴影效果，得到的自阴影效果缺乏真实感。也有学者利用毛发模型的层状阴影图对毛发的光照效果进行绘制，增加方向纹理、阴影图、深度图、影区距离图等多幅辅助纹理，该方法能够较好地表现阴影效果，但是当光线变化时必须更新上述辅助纹理。由于毛发数量大且几何特征复杂，因此该方法难以保证较好地实时性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种毛发自阴影实时绘制方法及绘制系统，以解决上述技术问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：提供一种毛发自阴影实时绘制方法，包括：步骤S1，对毛发模型进行纹理采样；步骤S2，计算所采样的毛发纹元的PTM系数；步骤S3，结合所述PTM系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毛发自阴影实时绘制方法，其特征在于，包括：/n步骤S1，对毛发模型进行纹理采样；/n步骤S2，计算所采样的毛发纹元的PTM系数；/n步骤S3，结合所述PTM系数，计算所述毛发纹元在不同光照方向的亮度信息；/n步骤S4，通过所得亮度信息，确定当前光照方向的所述毛发纹元的颜色值；/n步骤S5，将所确定的每个所述毛发纹元的颜色值映射到所述毛发模型中，完成对毛发的实时融合绘制。/n

【技术特征摘要】
1.一种毛发自阴影实时绘制方法，其特征在于，包括：
步骤S1，对毛发模型进行纹理采样；
步骤S2，计算所采样的毛发纹元的PTM系数；
步骤S3，结合所述PTM系数，计算所述毛发纹元在不同光照方向的亮度信息；
步骤S4，通过所得亮度信息，确定当前光照方向的所述毛发纹元的颜色值；
步骤S5，将所确定的每个所述毛发纹元的颜色值映射到所述毛发模型中，完成对毛发的实时融合绘制。


2.如权利要求1所述的毛发自阴影实时绘制方法，其特征在于，所述毛发模型为多层网格面毛发模型。


3.如权利要求2所述的毛发自阴影实时绘制方法，其特征在于，所述步骤S1中，对所述毛发模型进行纹理采样的具体方法为，对所述毛发模型的每层网格面进行毛发纹理采样，得到多层二维的所述毛发纹元。


4.如权利要求1所述的毛发自阴影实时绘制方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过下式计算所述毛发纹元的所述PTM系数：



上式中，u为所述毛发纹元在XY轴坐标系中的横坐标；
v为所述毛发纹元在XY轴坐标系中的纵坐标；
lu为给定的观察所述毛发纹元的视线方向；
lv为所述毛发纹元当前的光照方向；
L(u,v,lu,lv)为所述毛发纹元(u,v)在当前视线方向lu和当前光照方向lv下的亮度；
a0～a5为隐藏在所述毛发纹元中的待求解的所述PTM系数。


5.如权利要求1所述的毛发自阴影实时绘制方法，其特征在于，所述步骤S4中，通过以下公式确定当前光照方向的所述毛发纹元的颜色值，
R(u,v)＝L(u,v)Rn(u,v)
G(u,v)＝L(u,v)Gn(u,v)
B(u,v)＝L(u,v)Bn(u,v)
上式中，Rn(u,v)表示所述毛发纹元在R图像通道的原始颜色；
Gn(u,v)表示所述毛发纹元在G图像通道的原始颜色；
Bn(u,v)表示所述毛发纹元在B图像通道的原始颜色；
L(u,v)表示所述毛发纹元的当前亮度；
R(u,v)表示所述毛发纹元在当前亮度下的R图像通道的颜色；
G(u,v)表示所述毛发纹元在当前亮度下的G图像通道的颜色；
B(u,v)表...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京中科深智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11