多光源场景渲染的光源采样权重确定方法及相关设备技术

本申请实施例公开了一种多光源场景渲染的光源采样权重确定方法及相关设备，该方法包括：以目标渲染视角在多光源场景中获取待渲染场景，并获取该多光源场景中设置的多个光源；在目标渲染视角下，对待渲染场景执行单光源的光线追踪渲染，得到待渲染场景在各个光源单独光照下对应的各个第一渲染图像；根据该各个第一渲染图像中的辐照信息，确定各个光源在目标渲染视角下对应的光源采样权重，该光源采样权重用于对待渲染场景执行多光源的光线追踪渲染。实施本申请实施例，可以加快多光源场景渲染的收敛速度。染的收敛速度。染的收敛速度。

【技术实现步骤摘要】
多光源场景渲染的光源采样权重确定方法及相关设备


[0001]本申请涉及图像处理
，尤其是一种多光源场景渲染的光源采样权重确定方法及相关设备。

技术介绍

[0002]渲染是用软件将模型生成图像的过程，可以广泛应用于游戏、影视、动画等领域。渲染可以包括光线追踪渲染，光线追踪渲染是一种三维计算机图形学中的特殊渲染算法，跟踪从虚拟渲染相机发出的渲染光线，计算渲染光线在渲染场景中传播的过程，最终将渲染场景的数学模型呈现为图像。为了实现逼真的渲染效果，一般在渲染场景中设置多个光源，每个光源均对应设置有自身的光源采样权重，光源采样权重决定是否选择该光源作为有效光源参与光线追踪渲染的运算中。
[0003]现有技术中，对多个光源的光源采样权重采用随机确定法，即各个光源的光源渲染权重是一样的。各个光源的光源渲染权重一样使得多光源场景渲染的收敛速度慢。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种多光源场景渲染的光源采样权重确定方法及相关，可以加快多光源场景渲染的收敛速度。
[0005]第一方面，本申请实施例公开了一种多光源场景渲染的光源采样权重确定方法。该方法包括：
[0006]以目标渲染视角在多光源场景中获取待渲染场景，并获取该多光源场景中设置的多个光源；
[0007]在目标渲染视角下，对上述待渲染场景执行单光源的光线追踪渲染，得到该待渲染场景在各个光源单独光照下对应的各个第一渲染图像；
[0008]根据该各个第一渲染图像中的辐照信息，确定上述各个光源在上述目标渲染视角下对应的光源采样权重，该光源采样权重用于对上述待渲染场景执行多光源的光线追踪渲染。
[0009]本申请实施例根据各个光源对待渲染场景进行单光源光线追踪渲染后得到的各个第一渲染图像的辐照信息，确定对应各个光源的光源采样权重，该光源采样权重可以使得多光源光线追踪渲染过程中选择到光源采样权重较大对应的光源的概率变大。实施本申请实施例，可以在多光源光线追踪渲染过程中选择到更合适的光源，从而加快多光源场景渲染的收敛速度。
[0010]结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，上述方法还包括：在上述目标渲染视角下，基于上述各个光源在上述目标渲染视角下对应的光源采样权重，对上述待渲染场景执行多光源的光线追踪渲染，得到该待渲染场景在多光源光照下的第二渲染图像。实施本申请实施例，基于各个光源的光源采样权重，在光线追踪渲染过程中选择到光源采样权重较大对应的光源的概率变大，可以加快多光源场景渲染的收敛速度。
[0011]结合第一方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述各个第一渲染图像的分辨率均小于上述第二渲染图像的分辨率。实施本申请实施例，在单光源光线追踪渲染过程中设置第一渲染图像为较小分辨率图像，计算各个光源的光源采样权重，可以减少运算量，提高渲染速度。
[0012]结合第一方面上述任意一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述光线追踪渲染包括双向路径追踪渲染。实施本申请，可以快速产生多条光线，进一步加快收敛速度。
[0013]结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，上述各个第一渲染图像中的辐照信息为基于上述各个第一渲染图像对应的亮度信息而确定的，其中该各个第一渲染图像的亮度信息为基于该各个第一渲染图像中的色彩信息转换得到。
[0014]结合第一方面上述任意一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，上述多个光源包括第一光源；上述待渲染场景包括第一交点和至少一个第二交点，该第一交点为第一渲染光线与上述待渲染场景中的第一物体相交于该第一物体的表面上的交点，该第二交点为该第一交点的反射光线与上述待渲染场景中的第二物体相交于该第二物体表面上的交点和/或上述各个光源发出的光线分别与上述待渲染场景中的各个第三物体相交于该各个第三物体表面上的交点；该第一渲染光线为虚拟渲染相机向上述待渲染场景发出的，该虚拟渲染相机用于确定上述目标渲染视角；
[0015]上述在目标渲染视角下，对上述待渲染场景执行单光源的光线追踪渲染，得到该待渲染场景在各个光源单独光照下对应的各个第一渲染图像具体实现为：
[0016]在上述目标渲染视角下，基于上述第一交点对上述第一光源进行光照采样，得到该第一交点在该第一光源单独光照下由上述第一渲染光线投影在上述第一渲染图像上的第一辐射度；
[0017]在上述目标渲染视角下，基于各个第二交点对上述第一光源进行光照采样，得到上述各个第二交点在该第一光源单独光照下由上述第一渲染光线投影在上述第一渲染图像上的各个第二辐射度；
[0018]根据上述第一辐射度与上述各个第二辐射度之和，获取上述第一交点在上述第一光源单独光照下由上述第一渲染光线投影在上述第一渲染图像上的第一辐照度；
[0019]基于上述第一辐照度以及上述第一交点所在物体的物体属性，确定该第一交点在上述第一光源单独光照下的渲染显示信息；
[0020]基于上述待渲染场景中的所有第一交点在上述第一光源光照下的渲染显示信息，获取待渲染场景在该第一光源单独光照下对应的第一渲染图像。
[0021]结合第一方面第一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，上述待渲染场景包括目标交点，该目标交点为目标渲染光线与上述待渲染场景中的任一物体相交于该任一物体的表面上的交点；该目标渲染光线为虚拟渲染相机向上述待渲染场景发出的，该虚拟渲染相机用于确定上述目标渲染视角；
[0022]上述在上述目标渲染视角下，基于上述各个光源在上述目标渲染视角下对应的光源采样权重，对上述待渲染场景执行多光源的光线追踪渲染，得到该待渲染场景在多光源光照下的第二渲染图像具体实现为：
[0023]在上述目标渲染视角下，基于上述目标交点对上述各个光源进行多次光照采样，
其中每次光照采样对应从上述多个光源中选择各个目标光源，该各个目标光源用于对上述目标交点执行多光源的光线追踪渲染，以获取该目标交点在每次光照采样下由上述目标渲染光线投影在上述第二渲染图像上的第二辐照度；其中，选择上述各个目标光源的概率正比于上述各个光源在上述目标渲染视角下的光源采样权重；
[0024]根据上述目标交点在上述多次光照采样下的各个第二辐照度以及上述目标交点所在物体的物体属性，确定该目标交点在多光源光照下的渲染显示信息；
[0025]根据上述待渲染场景中的所有目标交点在多光源光照下的渲染显示信息，获取上述第二渲染图像。
[0026]结合第一方面第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，上述各个目标光源在上述目标渲染视角下的光源采样权重大于预设阈值。本申请实施例通过设置光源采样权重阈值，可以减少光源的采样数量，从而减少运算量。
[0027]第二方面，本申请实施例提供了一种多光源场景渲染的光源采样权重的确定装置，该装置包括：
[0028]获取模块，用于以目标渲染视角在多光源场景中获取待渲染场景，并获取上述多光源场景中设置的多个光源；
[0029]预处理模块，用于在上述目标渲染视角下，对上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多光源场景渲染的光源采样权重确定方法，其特征在于，所述方法包括：以目标渲染视角在多光源场景中获取待渲染场景，并获取所述多光源场景中设置的多个光源；在所述目标渲染视角下，对所述待渲染场景执行单光源的光线追踪渲染，得到所述待渲染场景在各个光源单独光照下对应的各个第一渲染图像；根据所述各个第一渲染图像中的辐照信息，确定所述各个光源在所述目标渲染视角下对应的光源采样权重，所述光源采样权重用于对所述待渲染场景执行多光源的光线追踪渲染。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述目标渲染视角下，基于所述各个光源在所述目标渲染视角下对应的光源采样权重，对所述待渲染场景执行多光源的光线追踪渲染，得到所述待渲染场景在多光源光照下的第二渲染图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述各个第一渲染图像的分辨率均小于所述第二渲染图像的分辨率。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述光线追踪渲染包括双向路径追踪渲染。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各个第一渲染图像中的辐照信息为基于所述各个第一渲染图像对应的亮度信息而确定的，其中所述各个第一渲染图像的亮度信息为基于所述各个第一渲染图像中的色彩信息转换得到。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述多个光源包括第一光源；所述待渲染场景包括第一交点和至少一个第二交点，所述第一交点为第一渲染光线与所述待渲染场景中的第一物体相交于所述第一物体的表面上的交点，所述第二交点为所述第一交点的反射光线与所述待渲染场景中的第二物体相交于所述第二物体表面上的交点和/或所述各个光源发出的光线分别与所述待渲染场景中的各个第三物体相交于所述各个第三物体表面上的交点；所述第一渲染光线为虚拟渲染相机向所述待渲染场景发出的，所述虚拟渲染相机用于确定所述目标渲染视角；所述在所述目标渲染视角下，对所述待渲染场景执行单光源的光线追踪渲染，得到所述待渲染场景在各个光源单独光照下对应的各个第一渲染图像包括：在所述目标渲染视角下，基于所述第一交点对所述第一光源进行光照采样，得到所述第一交点在所述第一光源单独光照下由所述第一渲染光线投影在所述第一渲染图像上的第一辐射度；在所述目标渲染视角下，基于各个第二交点对所述第一光源进行光照采样，得到所述各个第二交点在所述第一光源单独光照下由所述第一渲染光线投影在所述第一渲染图像上的各个第二辐射度；根据所述第一辐射度与所述各个第二辐射度之和，获取所述第一交点在所述第一光源单独光照下由所述第一渲染光线投影在所述第一渲染图像上的第一辐照度；基于所述第一辐照度以及所述第一交点所在物体的物体属性，确定所述第一交点在所述第一光源单独光照下的渲染显示信息；基于所述待渲染场...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，舒思超，徐维超，马杨军，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：