【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机图像处理，具体涉及一种基于三维引擎实现渲染纹理镜面反射效果的方法及系统。
技术介绍
1、在传统的渲染技术中，镜面反射效果通常使用反射贴图来模拟，即在模型的表面贴上反射贴图，使其看起来像是反射了其他物体或环境。然而，这种方法无法真实地模拟光线在物体表面上的反射行为。
2、随着计算机图形学和硬件技术的不断发展，光线追踪技术逐渐成为一种实现真实光照效果的强大工具。光线追踪是一种模拟光线在场景中传播和反射的技术，它可以生成高质量的图像并模拟真实世界中的光照效果。通过使用光线追踪算法，可以模拟光线从光源到观察者的路径，并计算出光线与物体表面的交点、反射方向和颜色等信息，并且可以考虑到物体表面的材质属性、环境光照和其他物体的反射等因素，从而能够更精确地计算出镜面反射效果。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种基于三维引擎实现渲染纹理镜面反射效果的方法及系统，该方法及系统结合了光线追踪技术和计算机图形学，通过对光线行为和物体表面属性的精确建模，以及对反射、渲染优化的算法和技巧的应用，实现了在实时渲染中呈现高质量的镜面反射效果。
2、第一方面，本专利技术提出一种基于三维引擎实现渲染纹理镜面反射效果的方法，包括以下步骤：
3、步骤1：新建材质球
4、在三维引擎中新建一个材质球；
5、步骤2：定义shader基本属性
6、在三维引擎的project面板中新建一个shader文件，定义所述shader文件所需
7、步骤3：设置渲染类型
8、将所述shader文件的渲染类型rendertype设置为不透明opaque，表示所述shader文件只用于不透明物体的渲染，将所述基础纹理_maintex与反射纹理_reflectiontex均设置为2d纹理类型，将所述反射强度_reflectivity设置为浮点数；
9、步骤4：计算反射向量
10、通过shader自带的reflect()函数计算反射向量：
11、reflectionvector=-in.viewdir-2*dot(o.normal,-in.viewdir)*o.normal；
12、式中，reflectionvector为反射向量，-in.viewdir代表光线入射方向，dot()代表向量点乘，o.normal代表表面法线向量；
13、步骤5：计算反射纹理坐标
14、基于所求出的反射向量，通过以下公式计算反射纹理坐标：
15、reflectiontexcoord=reflectionvector*roughness+roughness；
16、式中，reflectiontexcoord 为反射纹理坐标，reflectionvector为反射向量，roughness为自定义的粗糙度参数；
17、步骤6：采样镜面反射纹理
18、基于所求出的反射纹理坐标，通过tex2d()函数获取反射纹理的颜色，其计算公式如下：
19、fixed4 reflectioncolor = tex2d(_reflectiontex, reflectiontexcoord);
20、式中，reflectioncolor为采样的镜面反射纹理，_reflectiontex为采样的纹理对象，即定义的反射纹理；reflectiontexcoord为反射纹理坐标；
21、步骤7：获取基础纹理
22、基于基础纹理坐标，通过tex2d()函数获取基础纹理的颜色；
23、步骤8：获取最终纹理
24、将反射纹理的颜色与基础纹理的颜色进行反射强度的线性插值运算，即得到最终纹理的颜色，所述线性插值运算公式如下：
25、result = (1 - t) * startvalue + t * endvalue；
26、式中，result代表最终纹理的颜色，startvalue 是起始点的值，endvalue 是结束点的值，t 是自定义的插值的比例因子；
27、步骤9：材质球运用
28、将得到的最终颜色输出到所挂载该shader的物体表面，选中新建的材质球，将该材质球运用到物体上，该物体在场景渲染时即具有了镜面反射效果。
29、第二方面，本专利技术还提出一种基于三维引擎实现渲染纹理镜面反射效果的系统，包括：
30、材质球创建模块，用以在三维引擎中创建材质球；
31、属性定义模块，用以在三维引擎的project面板中新建shader文件并定义所述shader文件所需要的基础纹理_maintex、反射纹理_reflectiontex和反射强度_reflectivity；
32、渲染类型设置模块，用以将所述shader文件的渲染类型rendertype设置为不透明opaque，将所述基础纹理_maintex与反射纹理_reflectiontex均设置为2d纹理类型，将所述反射强度_reflectivity设置为浮点数；
33、反射向量计算模块，用以通过shader自带的reflect()函数计算反射向量；
34、反射纹理坐标计算模块，用以通过反射向量计算反射纹理坐标；
35、反射纹理获取模块，用以获取反射纹理的颜色；
36、基础纹理获取模块，用以获取基础纹理的颜色；
37、最终纹理获取模块，用以将反射纹理的颜色与基础纹理的颜色进行反射强度的线性插值运算，以得到最终纹理的颜色；
38、材质球运用模块，用以将材质球运用到物体上，使物体在场景渲染时具有镜面反射效果。
39、本专利技术的一种基于三维引擎实现渲染纹理镜面反射效果的方法及系统，结合了光线追踪技术和计算机图形学的反射计算，通过对光线行为和物体表面属性的精确建模，以及对反射、渲染优化的算法和技巧的应用，实现了在实时渲染中呈现高质量的镜面反射效果。同时，本专利技术方法可以通过调整反射强度、纹理和其他属性来控制效果的呈现，使得开发者可以根据场景需求和个人喜好进行灵活的调整和定制。此外，本专利技术镜面反射效果还可以与其他技术结合使用，例如使用屏幕空间反射（screen space reflections）来处理镜面反射效果的近似或增强，这种结合可以提供更高质量的镜面反射效果，并且可以根据需要进行进一步的优化。
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1.一种基于三维引擎实现渲染纹理镜面反射效果的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.一种用以实施权利要求1所述方法的基于三维引擎实现渲染纹理镜面反射效果的系统，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于三维引擎实现渲染纹理镜面反射效果的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2....
【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，孙宏伟，鞠洪利，柳晓坤，柳紫涵，王瑞，姚舜宇，
申请(专利权)人：山东捷瑞数字科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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