一种对象渲染方法技术

一种对象渲染方法

【技术实现步骤摘要】
一种对象渲染方法、装置、存储介质及电子设备


[0001]本专利技术实施例涉及计算机应用领域，尤其涉及一种对象渲染方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]PBR
渲染
(
基于物理的渲染，
Physically Based Rendering)
，它指的是一些在不同程度上基于与现实世界的物理原理更相符的基本理论所构成的渲染技术的集合
。PBR
渲染模式通过各种数学方法推导或简化或模拟出一系列渲染方程，并依赖计算机硬件和图形
API
渲染出接近真实世界的画面
。
在
PBR
模式下，通常可以设置虚拟光源，模拟真实的光照环境，从而使得在虚拟光源下的虚拟模型也可呈现出细腻的光照效果，以提升渲染得到的画面的表现力，该
PBR
渲染其优势在于真实性，易用性及广泛性，使用
PBR
制作可以简化美术的制作复杂度，降低感性带来的影响
。
[0003]非真实渲染
(Non
‑
photorealistic Rendering
，
NPR
渲染
)
是和
PBR
渲染相对的渲染模式，主要模拟艺术类的效果，也被称为风格化渲染
。
在
NPR
渲染模式下，渲染代码通常是自定义的，不会参加引擎底层的
PBR
渲染逻辑，从而导致
NPR
渲染模式下的虚拟模型不会受到虚拟光源的影响，而
NPR
渲染的优势在于更贴近动漫的感觉，更容易制作有风格化的画面，更有亲和感
。
为了使得
NPR
渲染模式下的虚拟模型也可以呈现出光照效果，通常角色需要单独的灯光系统，而
PBR
渲染模式具有光照守恒性，一般的
NPR
渲染模式难以满足，由此导致使用两者后在同一画面里出现时会有割裂的感觉
。
如何将两者不冲突的结合在一起是比较大的难点
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种对象渲染方法
、
装置
、
设备及存储介质，以解决技术中
PBR
渲染模式和
NPR
渲染模式两者不冲突的结合在一起是比较大的难点问题
。
[0005]本专利技术提供的第一个方面为提供一种对象渲染方法，包括：
[0006]确认目标对象模型的模型信息，该模型信息进一步包括对建模数据中顶点法线做平滑调整，后将调整后的顶点法线信息保存至顶点色中；
[0007]获得目标对象模型的光照参数信息，所述光照参数信息是使用曲线拟合函数拟合曲线得到，并将所述曲线信息存储在
ramp
贴图上来表达不同的材质效果；
[0008]基于该调整后的顶点法线信息和所述光照参数信息对所述目标对象模型进行渲染
。
[0009]较佳地，“使用曲线拟合函数拟合曲线”包括利用
ramp
贴图对漫反射暗部区域部分做数值曲线拟合，其进一步包括：
[0010]确定
ramp
贴图的
v
值和
u
值，所述
v
值为一预设第一定值，所述
u
值分别根据暗部阈值与第一拟合常数进行点积取值；
[0011]通过所述
v
值和所述
u
值采样
ramp
贴图的像素点进行对应曲线拟合输出，以实现将
输入阈值映射到对应的颜色，其中，所述暗部阈值计算
Shading
＝
shadow*NoL
，
Shadow
为预计算投影，
NoL
为法线与光源方向的点积使强烈的光暗对比调整为柔和的光暗过渡；并且第一定值和第一拟合常数可做调整，设置调整的条件为虚拟模型与虚拟场景提供环境匹配度
。
[0012]较佳地，“使用曲线拟合函数拟合曲线”包括利用
ramp
贴图对高光
GGX
系数部分做数值曲线拟合，其进一步包括：
[0013]确定
ramp
贴图的
v
值和
u
值，所述
v
值为一预设第二定值，所述
u
值根据
D
项计算公式中的镜面高光
GGX
系数取值；
[0014]通过所述
v
值和所述
u
值采样
ramp
贴图的像素点进行对应曲线拟合输出，以实现将输入所述高光
GGX
系数部分映射到对应的颜色
。
[0015]较佳地，“使用曲线拟合函数拟合曲线”包括利用
ramp
贴图对环境光反射部分做数值曲线拟合，其进一步包括：
[0016]确定
ramp
贴图的
v
值和
u
值，所述
v
值为一预设第三定值，所述
u
值根据环境光反射计算公式的系数取值；
[0017]通过所述
v
值和所述
u
值采样
ramp
贴图的像素点进行对应曲线拟合输出，以实现将输入所述环境光反射部分映射到对应的颜色
。
[0018]较佳地，根据环境光反射计算公式的系数取值进一步包括：
[0019]光照
LUT
图是将数据存到一张查找表
LUT
上，把这张
LUT
图拟合成一个曲面，光反射计算公式的系数
B
，平滑后的环境光反射计算为
F
＝
FresnelRamp(NoL*B)
其中，
NoL
为法线与光源的点积，参数
B
是环境光
BRDF
里的着色模型参数，计算出来的
F
值经过
ramp
后，反射部分的过渡根据
ramp
调整模拟卡通中符合美术的需求绘制反射变化
。
[0020]较佳地，“使用曲线拟合函数拟合曲线”包括利用
ramp
贴图对附加光源漫反射暗部区域做数值曲线拟合，其进一步包括：
[0021]确定
ramp
贴图的
v
值和
u
值，所述
v
值为一预设第四定值，所述
u
值分别根据附加光源暗部区域与第二拟合常数进行点积取值；
[0022]通过所述
v
值和所述
u
值采样
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种对象渲染方法，其特征在于，包括：确认目标对象模型的模型信息，所述模型信息进一步包括对建模数据中顶点法线做平滑调整，后将调整后的顶点法线信息保存至顶点色中；获得目标对象模型的光照参数信息，所述光照参数信息是使用曲线拟合函数拟合曲线得到，并将所述曲线信息存储在
ramp
贴图上来表达不同的材质效果；基于所述调整后的顶点法线信息和所述光照参数信息对所述目标对象模型进行渲染
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，“使用曲线拟合函数拟合曲线”包括利用
ramp
贴图对漫反射暗部区域部分做数值曲线拟合，其进一步包括：确定
ramp
贴图的
v
值和
u
值，所述
v
值为一预设第一定值，所述
u
值分别根据暗部阈值与第一拟合常数进行点积取值；通过所述
v
值和所述
u
值采样
ramp
贴图的像素点进行对应曲线拟合输出，以实现将输入阈值映射到对应的颜色，其中，所述暗部阈值计算
Shading
＝
shadow*NoL
，
Shadow
为预计算投影，
NoL
为法线与光源方向的点积使强烈的光暗对比调整为柔和的光暗过渡；并且第一定值和第一拟合常数可做调整，设置调整的条件为虚拟模型与虚拟场景提供环境匹配度
。3.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，“使用曲线拟合函数拟合曲线”包括利用
ramp
贴图对高光
GGX
系数部分做数值曲线拟合，其进一步包括：确定
ramp
贴图的
v
值和
u
值，所述
v
值为一预设第二定值，所述
u
值根据
D
项计算公式中的镜面高光
GGX
系数取值；通过所述
v
值和所述
u
值采样
ramp
贴图的像素点进行对应曲线拟合输出，以实现将输入所述高光
GGX
系数部分映射到对应的颜色
。4.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，“使用曲线拟合函数拟合曲线”包括利用
ramp
贴图对环境光反射部分做数值曲线拟合，其进一步包括：确定
ramp
贴图的
v
值和
u
值，所述
v
值为一预设第三定值，所述
u
值根据环境光反射计算公式的系数取值；通过所述
v
值和所述
u
值采样
ramp
贴图的像素点进行对应曲线拟合输出，以实现将输入所述环境光反射部分映射到对应的颜色
。5.
如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据环境光反射计算公式的系数取值进一步包括：光照
LUT
图是将数据存到一张查找表
LUT
上，把这张
LUT
图拟合成一个曲面，光反射计算公式的系数
B
，平滑后的环境光反射计算为
F
＝
FresnelRamp(NoL*B)
其中，
NoL
为法线与光源的点积，参数
B
是环境光
BRDF
里的着色模型参数，计算出来的
F
值经过
ramp
后，反射部分的过渡根据
ramp
调整模拟卡通中符合美术的需求绘制反射变化
。6.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，“使用曲线拟合函数拟合曲线”包括利用
ramp
贴图对附加光源漫反射暗部区域做数值曲线拟合，其进一步包括：确定
ramp

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仁松，
申请(专利权)人：上海散爆信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：