【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于图形渲染，更具体地，涉及一种闪烁点材质的着色方法及系统。
技术介绍
1、随着移动互联网的发展，人们越来越希望计算机生成的图像能够更加贴近于日常生活中所遇到的真实物体，尤其是在视频游戏中的角色服装展示、网购平台上的卖家服装展示、元宇宙虚拟自然风景等场景下，对物体的三维模型渲染的逼真度要求越来越高。
2、闪烁点材质物体是指表面附着有大量亮点的物体，如带有小亮片的布料、砂纸、沙滩等；观察者在观察闪烁点材质物体时，视角处于光线的反射角正对面时，能看到最强的反射颜色，且视角偏离越多，干涉效果越不明显，从而产生明暗变化的视觉效果。
3、未携带闪烁点的传统材质物体法线连续变化，其高光是连续分布的；而不同于这种传统材质物体，闪烁点材质物体由于存在大量闪烁点，在实际表现中，闪烁点的高光具有随机统一性。一方面，闪烁点区域内的高光是统一的，同一个闪烁点内的像素会同时亮起和暗下；另一方面，两个不同的闪烁点的高光又是随机的。现有的三维模型渲染方法多是通过产生随机噪声，直接改变材质法线来实现渲染，具有比较强的不可控性，往往仅适用于对未携带闪烁点的传统材质物体进行渲染，对于闪烁点材质物体，该方法无法根据用户所希望呈现的闪烁效果对模型进行渲染，难以达到高度逼真的渲染效果。且现有的这些三维模型渲染方法往往不是基于物理的，因此很难和目前主流的基于物理渲染管线结合，容易产生十分不和谐的视觉效果。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种闪烁点材质的着
2、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种闪烁点材质的着色方法，包括：
3、分别计算闪烁点材质物体的三维模型映射在屏幕上时每一个像素点的颜色值，以对三维模型进行渲染；
4、其中，对于闪烁点材质物体的三维模型映射在屏幕上时的任意像素点a，当其位于预设闪烁点区域内时，其颜色值的计算方法包括：
5、将预先生成的闪烁点在不同闪烁频率下的法线分布图在闪烁频率方向上进行堆叠，得到三维贴图；将像素点a对应的半角向量映射到三维贴图中任意法线分布图所在的平面上，得到其在该平面下的分量stx和sty；生成满足均值为0，方差为用户输入的闪烁频率的正态分布的随机值v；在三维贴图的闪烁频率方向上随机截取两幅图像sx和sy；获取图像sx中(stx,v)坐标位置处的值dx，以及图像sy中(sty,v)坐标位置处的值dy，进而得到法线分布函数值的采样结果d'＝dxdy；基于用户输入的闪烁点亮度e对采样结果d'进行调整，得到调整后的法线分布函数值并将其代入双向反射分布函数中，得到像素点a的颜色值；μ为预设调整系数。
6、进一步优选地，双向反射分布函数为：
7、
8、其中，fr(ωi,ωo,p)为当光线的输入方向为ωi、光线的输出方向为ωo时像素点a的颜色；p表示像素点a的世界空间坐标；g为几何遮蔽项，具体为ωh为像素点a对应的半角向量；n为像素点a的法线方向；ks为闪烁点材质物体的金属度，kd＝1-ks；c为漫反射衰减项。
9、进一步优选地，对于所述三维模型映射在屏幕上时的任意像素点a，当其位于预设闪烁点区域内时，其颜色值的计算方法还包括：根据像素点a处的光线与其法线的夹角θ、计算像素点a的色相坐标，并基于像素点a的色相坐标采样色相贴图得到像素点a的色相颜色值ch，并将色相颜色值ch和调整后的法线分布函数值d代入双向反射分布函数中，得到像素点a的颜色；
10、此时，双向反射分布函数为：
11、
12、其中，fr(ωi,ωo,p)为当光线的输入方向为ωi、光线的输出方向为ωo时像素点a的颜色；p表示像素点a的世界空间坐标；g为几何遮蔽项，具体为ωh为像素点a对应的半角向量；n为像素点a的法线方向；ks为闪烁点材质物体的金属度，kd＝1-ks；c为漫反射衰减项。
13、进一步优选地，像素点a的色相坐标为：
14、hue＝frac((1-cosθ)×span+offset)
15、其中，frac(·)表示取小数部分；span为预设颜色随视角变化的剧烈程度；offset为预设色相偏移值。
16、进一步优选地，生成任意闪烁频率下的法线分布图的方法，包括：
17、初始化宽度为n、长度为m的法线分布图；
18、针对法线分布图的第i行像素，生成长度为2k、且大小位于[0,1]之间的随机点序列{bj}，其中，i＝1,2,…,n；序列中的每个随机点均独立且服从同一分布；k为闪烁频率的总数量；
19、计算作为第i行像素中的第q个像素点的像素值；其中，f(bj,σ)表示均值为bj、方差为σ的分布函数；σ为闪烁点粗糙度；bj为从随机点序列中的第j个随机点；q＝1,2,…,m。
20、进一步优选地，上述预设闪烁点区域的获取方法包括：根据用户输入的闪烁点密度和闪烁点大小，采用voronoi算法计算出各个闪烁点所在位置和形状，进而得到预设闪烁点区域。
21、进一步优选地，对于闪烁点材质物体的三维模型映射在屏幕上时的任意像素点a，当其未位于预设闪烁点区域内时，其颜色值的计算方法包括：
22、基于闪烁点材质物体的纹理、法线和金属度，通过基于物理的渲染方法，计算得到像素点a的颜色值。
23、第二方面，本专利技术提供了一种闪烁点材质的着色系统，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时执行本专利技术第一方面所提供的闪烁点材质的着色方法。
24、第三方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行本专利技术第一方面所提供的闪烁点材质的着色方法。
25、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
26、1、本专利技术提供了一种闪烁点材质的着色方法，对闪烁点材质物体的三维模型映射在屏幕上时像素点，当其处于闪烁点区域时，基于用户希望的闪烁频率和闪烁点亮度来对法线分布函数值进行采样，使得法线分布的烘焙过程可以基于用户需求来控制，从而使得用户可以通过改变烘焙过程来使模型产生不同的外观，进而能够根据用户所希望呈现的闪烁效果对模型进行渲染，达到高度逼真的渲染效果。
27、2、进一步的，本专利技术所提供的闪烁点材质的着色方法，通过引入色相贴图，并基于像素点的色相坐标对色相贴图进行采样，得到对应的色相颜色值，并与原像素的颜色值混合，从而使闪烁点呈现彩虹色，实现了带有彩色闪烁点的物体的渲染，真实感更强，更能够满足应用需求。
28、3、进一步的，本专利技术所提供的闪烁点材质的着色方法，在闪烁频率下的法线分布图时，进一步考虑了闪烁点粗糙度，使得用户可以灵活调控闪烁点粗糙度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种闪烁点材质的着色方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的着色方法，其特征在于，所述双向反射分布函数为：
3.根据权利要求1所述的着色方法，其特征在于，对于所述三维模型映射在屏幕上时的任意像素点A，当其位于预设闪烁点区域内时，其颜色值的计算方法还包括：根据像素点A处的光线与其法线的夹角θ，计算像素点A的色相坐标，并基于像素点A的色相坐标采样色相贴图得到像素点A的色相颜色值cH，并将色相颜色值cH和调整后的法线分布函数值D代入双向反射分布函数中，得到像素点A的颜色；
4.根据权利要求3所述的着色方法，其特征在于，像素点A的色相坐标为：
5.根据权利要求1-4任意一项所述的着色方法，其特征在于，生成任意闪烁频率下的法线分布图的方法包括：
6.根据权利要求1-4任意一项所述的着色方法，其特征在于，所述预设闪烁点区域的获取方法包括：根据用户输入的闪烁点密度和闪烁点大小，采用Voronoi算法计算出各个闪烁点所在位置和形状，进而得到预设闪烁点区域。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的着色方法，其特征在
8.一种闪烁点材质的着色系统，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时执行权利要求1-7任意一项所述的着色方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1-7任意一项所述的着色方法。
...【技术特征摘要】
1.一种闪烁点材质的着色方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的着色方法，其特征在于，所述双向反射分布函数为：
3.根据权利要求1所述的着色方法，其特征在于，对于所述三维模型映射在屏幕上时的任意像素点a，当其位于预设闪烁点区域内时，其颜色值的计算方法还包括：根据像素点a处的光线与其法线的夹角θ，计算像素点a的色相坐标，并基于像素点a的色相坐标采样色相贴图得到像素点a的色相颜色值ch，并将色相颜色值ch和调整后的法线分布函数值d代入双向反射分布函数中，得到像素点a的颜色；
4.根据权利要求3所述的着色方法，其特征在于，像素点a的色相坐标为：
5.根据权利要求1-4任意一项所述的着色方法，其特征在于，生成任意闪烁频率下的法线分布图的方法包括：
6.根据权利要求1-...
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