基于视觉注意的真实感三维场景全景画面渲染方法技术

本发明专利技术公开一种基于视觉注意的真实感三维场景全景画面渲染方法。本方法将虚拟三维场景全景画面的全局光照分成直接光照和间接光照两部分进行分别渲染。在本方法中，直接光照渲染采用全分辨率，但间接光照渲染采用低分辨率。由于本方法在渲染间接光照时采用低分辨率，因此可以显著减少渲染时间。另外，由于使用全景画面的显著性检测结果作为引导，精化容易被人眼注意到的部分像素的间接光照结果；因此尽管本方法使用了低分辨率间接光照渲染，仍然能确保人眼最终观看全景画面时的体验质量。能确保人眼最终观看全景画面时的体验质量。能确保人眼最终观看全景画面时的体验质量。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉注意的真实感三维场景全景画面渲染方法


[0001]本专利技术涉及一种基于视觉注意的真实感三维场景全景画面渲染方法，属于真实感虚拟三维场景渲染


技术介绍

[0002]随着VR全景视频应用的不断普及，人们对全景画面素材的需求不断增加。在制作VR全景视频时，如果需要使用现实中不存在的画面素材，就要用计算机程序渲染生成虚拟三维场景的全景画面。为了生成具有真实感的虚拟三维场景画面，要求计算虚拟三维场景的全局光照。全局光照可以看成是由直接光照和间接光照两部分组成。通常，直接光照的计算开销比间接光照小很多，间接光照计算是真实感虚拟三维场景渲染中的难题。J.F.Hughes等撰写的由Addison
‑
Wesley公司于2014年出版的专著《Computer Graphics:Principles and Practice,3rd Edition》在第31章叙述了路径跟踪技术，可以用来计算光线路径对应的间接光亮度值。
[0003]申请号为202111023412.3的中国专利技术专利公开了一种视觉显著性驱动的VR电影画本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉注意的真实感三维场景全景画面渲染方法，其特征在于：技术方案是这样实现的：1)本方法第一部分渲染虚拟三维场景全景画面的直接光照，具体步骤如下：步骤Step101：虚拟三维场景全景画面用等距柱状投影全景图像存储；令N
Row
表示等距柱状投影全景图像的像素行数，令N
Col
表示等距柱状投影全景图像的像素列数；在计算机的存储器中创建一个包含N
Row
行、N
Col
列的二维数组ARDILL，等距柱状投影全景图像的像素与二维数组ARDILL的元素一一对应；具体地，二维数组ARDILL的第i行、第j列元素用于存储等距柱状投影全景图像的第i行、第j列像素对应的直接光照值，其中i＝1,2,
…
,N
Row
，j＝1,2,
…
,N
Col
；步骤Step102：对于i＝1,2,
…
,N
Row
，j＝1,2,
…
,N
Col
，针对等距柱状投影全景图像的第i行、第j列像素A001，做如下操作：步骤Step102
‑
1：计算像素A001在虚拟全景相机的虚拟成像球面上的成像位置PIX的坐标；步骤Step102
‑
2：从虚拟全景相机的视点位置发射穿过成像位置PIX的光线A002，计算光线A002与虚拟三维场景的几何对象的离虚拟全景相机的视点位置最近的交点SECPOINT，计算直接来自光源的经交点SECPOINT反射后沿光线A002反向方向到达成像位置PIX的直接光亮度值DIL，把二维数组ARDILL的第i行、第j列元素赋值为直接光亮度值DIL；步骤Step102
‑
3：针对等距柱状投影全景图像的第i行、第j列像素A001的操作结束；2)本方法第二部分渲染虚拟三维场景的低分辨率全景画面间接光照，将其保存在低分辨率等距柱状投影全景图像对应的二维数组ARIILL中，具体步骤如下：步骤Step201：低分辨率等距柱状投影全景图像包括行像素，低分辨率等距柱状投影全景图像包括列像素，S是一个正整数；在计算机的存储器中创建一个包含行、列的二维数组ARIILL；低分辨率等距柱状投影全景图像的像素与二维数组ARIILL的元素一一对应；具体地，二维数组ARIILL的第i行、第j列元素用于存储低分辨率等距柱状投影全景图像的第i行、第j列像素对应的间接光照值，其中辨率等距柱状投影全景图像的第i行、第j列像素对应的间接光照值，其中步骤Step202：对于针对低分辨率等距柱状投影全景图像的第i行、第j列像素B001，做如下操作：步骤Step202
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1：计算像素B001在虚拟全景相机的虚拟成像球面上的成像位置PIX2的坐标；步骤Step202
‑
2：从虚拟全景相机的视点位置发射N
path
条穿过成像位置PIX2的光线B002，N
path
为正整数；利用路径跟踪技术分别跟踪这N
path
条光线B002在虚拟三维场景中的传播过程，计算沿各条光线B002反向方向到达成像位置PIX2的间接光亮度值IIL0，并计算这N
path
条光线B002对应的间接光亮度值IIL0的平均值AIL，把二维数组ARIILL的第i...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈纯毅，胡小娟，于海洋，杨华民，蒋振刚，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：