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一种图像渲染方法及其相关设备技术

技术编号:40006757 阅读:4 留言:0更新日期:2024-01-16 14:38
本申请公开了一种图像渲染方法及其相关设备,无论形成光线射在目标物体上所产生的现象为漫反射、镜面反射和高光反射中的哪一种,均可令针对目标物体的渲染效果足够优质。本申请的方法包括:基于目标物体与光源之间的原始光线路径,对目标物体与光源之间的光线路径进行重采样,以得到新光线路径,原始光线路径通过光线追踪得到,原始光线路径以目标物体为起点,以光源为终点,新光线路径以光源为起点,以目标物体为终点;基于新光线路径,获取样本池,样本池用于指示射向目标物体的光线,新光线路径由这些光线形成;基于样本池,对目标物体进行渲染,以得到目标物体的图像。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及计算机图形学,尤其涉及一种图像渲染方法及其相关设备


技术介绍

1、随着计算机行业的迅速发展,用户对图像的要求日益增高。当前,电子设备通常采用光线追踪技术对三维场景进行渲染,从而得到较为逼真的三维场景的图像,以提供给用户观看和使用,从而提高用户体验。

2、目前,相关技术提出了一种基于路径重采样的光线追踪算法。在该算法中,对于三维场景中某个待渲染的物体而言,在确定首次相交于该物体的光线所形成的原始光线路径后,可基于该原始光线路径进行光线路径的重采样,从而采集到首次相交于该物体的新光线所形成的新光线路径。接着,可基于该新光线路径获取相应的样本池,该样本池用于指示形成该新光线路径的新光线。然后,可基于该样本池来渲染该物体的图像。

3、在该算法中,受限于物体的材质,若光线在某个物体上的作用表现为漫反射时,针对该物体重新发射的光线,光线击中该物体后的反射范围往往很大,反射后的光线即使继续击中其余物体,也有较大几率到达光源,故可轻易重采样到有效的新光线路径,那么,在该物体所展现的渲染效果较优。若光线在该物体上的作用表现为镜面反射或高光反射时,针对该物体重新发射的光线,光线击中物体后的反射范围往往较小,反射后的光线在继续击中其余物体后,仅有较小几率达光源,故难以重采样到有效的新光线路径,导致获取不到优质的样本池,因而在该物体所展现的渲染效果往往较差。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种图像渲染方法及其相关设备,无论形成光线射在目标物体上所产生的现象为漫反射、镜面反射和高光反射中的哪一种,均可令针对目标物体的渲染效果足够优质。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种图像渲染方法,该方法包括:

3、当需要对三维场景中的目标物体进行渲染时,可先获取目标物体与光源之间的原始光线路径。由于目标物体与光源之间的原始光线路径以目标物体为起点,以光源为终点,故可确定目标物体和光源这两个端点,并将目标物体和光源的性质进行调换,以对目标物体和光源之间的光线路径进行重新构建,即对二者之间的光线路径进行重采样,从而得到目标物体与光源之间的新光线路径,新光线路径以光源为起点,以目标物体为终点。

4、得到目标物体与光源之间的新光线路径,也就相当于得到了形成新光线路径的光线。那么,可获取与这些光线相关的信息,从而利用这些信息来构建样本池。例如,可获取这些光线在击中目标物体之前的光强值,并将这些光线在击中目标物体之前的光强值存储在样本池中。如此一来,样本池可用于指示射向目标物体的这些光线。

5、得到样本池后,可利用样本池,对目标物体进行渲染,从而得到目标物体的图像。那么,目标物体的图像即为送显的图像,可在屏幕上进行显示,以供用户观看和使用。

6、从上述方法可以看出:在获取目标物体与光源之间的原始光线路径后,可基于原始光线路径对目标物体与光源之间的光线路径进行重采样,得到新光线路径,原始光线路径通过光线追踪得到,原始光线路径以目标物体为起点,以光源为终点,新光线路径以光源为起点,以目标物体为终点。然后,可基于新光线路径获取样本池,样本池用于指示射向目标物体的光线,新光线路径由这些光线形成。最后,可基于样本池对目标物体进行渲染,得到目标物体的图像。基于前述过程可知,本申请实施例提供了一种新的光线路径重采样方式,该方式逆着光线追踪中有效的光线路径的指向(以光源为起点,以目标物体为终点),有针对性地去重采样光线路径,可提高采样到有效的新光线路径的成功率,即能够轻易地重采样到目标物体与光源之间有效的新光线路径,如此一来,无论形成新光线路径的光线射在目标物体上所产生的现象为直接光照、漫反射、镜面反射和高光反射中的哪一种,均可成功获取到优质且足够的样本池,从而令针对目标物体的渲染效果足够优质。

7、在一种可能的实现方式中,新光线路径包括第一光线路径以及第二光线路径,第一光线路径以光源为起点,以目标物体为终点,且经过其余物体,第二光线路径以光源为起点,以目标物体为终点,且未经过其余物体;样本池包含第一样本池和第二样本池,第一样本池用于指示射向目标物体的第一光线,第一光线路径由第一光线形成,第二样本池用于指示射向目标物体的第二光线,第二光线路径由第二光线形成。前述实现方式中,得到目标物体与光源之间的原始光线路径后,基于二者的原始光线路径,可对目标物体和光源之间的光线路径进行某种方式的重新构建,即对二者之间的光线路径进行第一重采样,从而得到目标物体与光源之间的第一光线路径(也可以称为间接光线路径),第一光线路径以光源为起点,以目标物体为终点,且中间经过其余物体(即第一光线路径以光源和目标物体为两个端点,且中间经过了至少一个中间节点,这些中间节点即为目标物体所在的空间中,除目标物体之外的其余物体),还可基于二者的原始光线路径,对二者之间的光线路径进行另外一种方式的重新构建,即对二者之间的光线路径进行第一重采样,从而得到目标物体与光源之间的第二光线路径(也可以称为直接光线路径),第二光线路径以光源为起点,以目标物体为终点,且中间不经过其余物体(即第二光线路径以光源和目标物体为两个端点,且中间未经过了任意中间节点,即未经过目标物体所在的空间中,除目标物体之外的其余物体)。得到目标物体与光源之间的第一光线路径以及第二光线路径,也就相当于得到了目标物体与光源之间的第一光线(也可以称为间接光线,这些光线从光源出发,击中其余物体后,间接射向目标物体)以及目标物体与光源之间的第二光线(也可以称为直接光线,这些光线从光源出发,直接射向目标物体)。那么,可获取与第一光线相关的信息,从而利用这些信息来构建第一样本池。例如,可获取第一光线在击中其余物体之后且击中目标物体之前的光强值,并将第一光线在击中其余物体之后且击中目标物体之前的光强值存储在第一样本池中。如此一来,第一样本池可用于指示射向目标物体的第一光线。还可获取与第二光线相关的信息,从而利用这些信息来构建第二样本池。例如,可获取第二光线在击中目标物体之前的光强值,并将第二光线在击中目标物体之前的光强值存储在第二样本池中。如此一来,第二样本池可用于指示射向目标物体的第二光线。基于此,可基于第一样本池和第二样本池共同对目标物体进行渲染,从而得到目标物体的图像。可见,前述实现方式提供了一种基于多样本池的光线追踪技术,多样本池指至少一个第一样本池和至少一个第二样本池。在一种常见的配置中,可构建两个第一样本池以及一个第二样本池,两个第一样本池对应的渲染效果分别为镜面反射和高光反射,第二样本池对应的渲染效果为直接光照,那么,即使目标物体为特殊材质的物体,基于多个样本池渲染得到的目标物体的图像,既可以呈现直接光照效果,也可以呈现镜面反射效果和高光反射效果等间接光照效果,所得到图像更加真实和精美,有利于提高用户体验。

8、在一种可能的实现方式中,第一光线射在目标物体上所产生的现象包含以下至少一种:漫反射、镜面反射或者高光反射。前述实现方式中,可能存在两种情况:(1)若仅进行了单轮次的第一重采样,可得到目标物体与光源之间的一组第一光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种图像渲染方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述新光线路径包括第一光线路径以及第二光线路径,所述第一光线路径以所述光源为起点,以所述目标物体为终点,且经过其余物体,所述第二光线路径以所述光源为起点,以所述目标物体为终点,且未经过其余物体;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,第一光线射在所述目标物体上所产生的现象包含以下至少一种:镜面反射或者高光反射。

4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述第一样本池所指示的第一光线的数量小于屏幕所显示的像素的数量,所述第二样本池所指示的第二光线的数量等于所述屏幕所显示的像素的数量,所述屏幕用于显示所述目标物体的图像。

5.根据权利要求2至4任意一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述样本池,对所述目标物体进行渲染,以得到所述目标物体的图像包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述第一光照图像以及所述第二光照图像进行融合,以得到所述目标物体的图像之前,所述方法还包括:

7.根据据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一处理还包含超分处理,所述超分处理用于令所述处理后的第一光照图像的分辨率等于屏幕的分辨率。

8.一种图像渲染装置,其特征在于,所述装置包括:

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述新光线路径包括第一光线路径以及第二光线路径,所述第一光线路径以所述光源为起点,以所述目标物体为终点,且经过其余物体,所述第二光线路径以所述光源为起点,以所述目标物体为终点,且未经过其余物体;

10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,第一光线射在所述目标物体上所产生的现象为镜面反射或者高光反射。

11.根据权利要求9或10所述的装置,其特征在于,所述第一样本池所指示的第一光线的数量小于屏幕所显示的像素的数量,所述第二样本池所指示的第二光线的数量等于所述屏幕所显示的像素的数量,所述屏幕用于显示所述目标物体的图像。

12.根据权利要求9至11任意一项所述的装置,其特征在于,所述渲染模块,用于:

13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述渲染模块,还用于:

14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第一处理还包含超分处理,所述超分处理用于令所述处理后的第一光照图像的分辨率等于屏幕的分辨率。

15.一种电子设备,其特征在于,所述设备包括存储器和处理器;所述存储器存储有代码,所述处理器被配置为执行所述代码,当所述代码被执行时,所述电子设备执行如权利要求1至7任意一项所述的方法。

16.一种电路系统,其特征在于,所述电路系统包括处理电路,所述处理电路配置为执行如权利要求1至7任一所述的方法。

17.一种芯片系统,其特征在于,所述芯片系统包括处理器,用于调用存储器中存储的计算机程序或计算机指令,以使得所述处理器执行如权利要求1至7任一所述的方法。

18.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有一个或多个指令,所述指令在由一个或多个计算机执行时使得所述一个或多个计算机实施权利要求1至7任一所述的方法。

19.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品存储有指令,所述指令在由计算机执行时,使得所述计算机实施权利要求1至7任意一项所述的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种图像渲染方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述新光线路径包括第一光线路径以及第二光线路径,所述第一光线路径以所述光源为起点,以所述目标物体为终点,且经过其余物体,所述第二光线路径以所述光源为起点,以所述目标物体为终点,且未经过其余物体;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,第一光线射在所述目标物体上所产生的现象包含以下至少一种:镜面反射或者高光反射。

4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述第一样本池所指示的第一光线的数量小于屏幕所显示的像素的数量,所述第二样本池所指示的第二光线的数量等于所述屏幕所显示的像素的数量,所述屏幕用于显示所述目标物体的图像。

5.根据权利要求2至4任意一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述样本池,对所述目标物体进行渲染,以得到所述目标物体的图像包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述第一光照图像以及所述第二光照图像进行融合,以得到所述目标物体的图像之前,所述方法还包括:

7.根据据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一处理还包含超分处理,所述超分处理用于令所述处理后的第一光照图像的分辨率等于屏幕的分辨率。

8.一种图像渲染装置,其特征在于,所述装置包括:

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述新光线路径包括第一光线路径以及第二光线路径,所述第一光线路径以所述光源为起点,以所述目标物体为终点,且经过其余物体,所述第二光线路径以所述光源为起点,以所述目标物体为终点,且未经过其余物体;

10.根据权利要求9所述的装置,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:周鹏龚哲徐维超林澈
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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