【技术实现步骤摘要】
本申请涉及计算机图形处理，具体涉及一种用于光线追踪实现透明材质的实时渲染处理方法和系统。
技术介绍
1、渲染是在电脑绘图时，通过软件将模型生成图像的过程。模型是用语言或者数据结构进行严格定义的三维物体或虚拟场景的描述，它包括几何，视点，纹理，照明和阴影等信息。图像是数字图像或者位图图像，渲染用于通过计算机视频编辑软件中的效果来生成最终视频的输出过程。渲染是三维计算机图形学中的重要的研究课题之一，并且在实践领域与其他技术密切相关，在图形流水线中，渲染是最后一项重要步骤，通过它得到模型与动画的最后显示效果。现在已经有各种不同的渲染工具产品，有些集成到更大的建模或者动画中，有些是独立产品，有些是开源的产品，从内部来看，渲染工具是根据各种学科理论，经过仔细设计的程序，其中包括光学、视觉感知、数字以及软件开发等。
2、三维计算机图像预渲染或者实时渲染的速度都非常慢。预渲染的计算强度很大，需要大量的服务器运算完成，通常被用于电影制作；实时渲染常用于三维视频游戏，通常透过图形处理器（gpu）完成这个过程。一般计算机渲染流程管线设计主要是基于光栅化技术是将图像分解为一系列像素，然后在计算机屏幕上逐个绘制这些像素，从而形成连续的图像。在此过程中，计算机会对每个像素进行颜色填充，并进行深度排序和遮挡消除等处理，以确保图像的逼真度和清晰度。
3、基于光栅化技术在对透明物体实现实时渲染时有许多缺点，首先在对透明物体实现正确的顶点排序是非常困难的，一般是将透明物体按照离观察者的距离进行排序，以便正确地渲染它们，然后由于透明度相互作
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是如何应用光线追踪技术实现对透明材质物体的实时渲染。
2、根据第一方面，一种实施例中提供一种用于光线追踪阴影的实时渲染处理方法,包括：
3、基于光线追踪算法获取待渲染图像的像素点p及其对应在待渲染场景中透明几何体上的实物点p；
4、生成依次通过所述像素点p和所述实物点p的测试光线，并获取所述测试光线经过所述透明几何体上的出射点p′、成像点p″和所述透明几何体的物理参数特性；所述成像点p″为所述待渲染场景中成像几何体在所述待渲染图像的像素点p上的成像点；所述物理参数特性包括折射率和折射特性，所述折射特性包括光滑玻璃折射和毛玻璃折射；
5、依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点p与所述成像点p″的对应关系；
6、对所述成像点p″进行采样，并依据所述成像几何体的物理参数特性将采样所述成像点p″获取的采样值换算为所述实物点p的透射成像值；
7、将所述实物点p的透射成像值作为所述像素点p的透射渲染值。
8、一实施例中，实时渲染处理方法还包括：
9、当所述待渲染场景中包括多个不同所述成像点p″在所述待渲染图像的同一像素点p上成像时，将每个所述成像点p″对应的所述透射成像值的和，作为所述像素点p的透射渲染值。
10、一实施例中，所述依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点p与所述成像点p″的对应关系，包括：
11、建立所述像素点p和所述实物点p及所述实物点p与所述成像点p″连接，依据所述像素点p和所述实物点p及所述实物点p与所述成像点p″的连接线获取穿透所述透明几何体的折射率。
12、一实施例中，所述依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点p与所述成像点p″的对应关系，还包括：
13、所述透明几何体的折射特性为光滑玻璃折射时，应用shell定律获取穿透所述透明几何体的物理参数特性。
14、一实施例中，所述依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点p与所述成像点p″的对应关系，还包括：
15、所述透明几何体的折射特性为毛玻璃折射时，应用与所述透明几何体的粗糙度相关的物理散射公式获取穿透所述透明几何体的物理参数特性。
16、一实施例中，所述生成依次通过所述像素点p和所述实物点p的测试光线，包括：
17、依据预设的渲染递归上限设置每个所述测试光线在光线路径上的依次反射次数；所述递归上限的设置值和所述依次反射次数成正比。
18、一实施例中，所述对所述成像点p″进行采样，包括：
19、应用路径跟踪算法进行溯源光线，当光线溯源至最大深度未回溯到光源时，将最后到达的所述成像几何体作为发光物体进行采样。
20、一实施例中，所述生成依次通过所述像素点p和所述实物点p的测试光线，包括：
21、应用双向路径跟踪算法从所述待渲染场景中的光源出发创建光路，再连接透射过所述透明几何体并到达所述实物点p的光线作为所述测试光线。
22、根据第二方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现第一方面所述的方法。
23、根据第三方面，一种实施例中提供一种用于光线追踪实现透明材质的实时渲染处理系统，用于应用如第一方面所述的实时渲染处理方法，所述实时渲染处理系统包括：
24、透射点获取单元，用于基于光线追踪算法获取待渲染图像的像素点p及其对应在待渲染场景中透明几何体上的实物点p；
25、测试光线获取单元，用于生成依次通过所述像素点p和所述实物点p的测试光线，并获取所述测试光线经过所述透明几何体上的出射点p′、成像点p″和所述透明几何体的物理参数特性；所述成像点p″为所述待渲染场景中成像几何体在所述待渲染图像的像素点p上的成像点；所述物理参数特性包括折射率和折射特性，所述折射特性包括光滑玻璃折射和毛玻璃折射；
26、对应关系建立单元，用于依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点p与所述成像点p″的对应关系；
27、采样单元，用于对所述成像点p″进行采样，并依据所述成像几何体的物理参数特性将采样所述成像点p″获取的采样值换算为所述实物点p的透射成像值；
28、渲染单元，用于将所述实物点p的透射成像值作为所述像素点p的透射渲染值。
29、依据上述实施例的实时渲染处理方法，由于通过光线追踪的方式建立透明几何体上的实物点和成像几何体上成像点的对应关系，并采用对成像点的采样值进行折射换算来获取像素点的透射渲染值，使得用于光线追踪透明材质的渲染效果更好、效率更快。
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1.一种用于光线追踪透明材质的实时渲染处理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的实时渲染处理方法，其特征在于，还包括：
3.如权利要求1所述的实时渲染处理方法，其特征在于，所述依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点P与所述成像点P″的对应关系，包括：
4.如权利要求3所述的实时渲染处理方法，其特征在于，所述依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点P与所述成像点P″的对应关系，还包括：
5.如权利要求4所述的实时渲染处理方法，其特征在于，所述依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点P与所述成像点P″的对应关系，还包括：
6.如权利要求1所述的实时渲染处理方法，其特征在于，所述生成依次通过所述像素点p和所述实物点P的测试光线，包括：
7.如权利要求6所述的实时渲染处理方法，其特征在于，所述对所述成像点P″进行采样，包括：
8.如权利要求1所述的实时渲染处理方法，其特征在于，所述生成依次通过所述像素点p和所述实物点P的测试光线，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特
10.一种用于光线追踪阴影的实时渲染处理系统，其特征在于，用于应用如权利要求1-8中任一项所述的实时渲染处理方法，所述实时渲染处理系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于光线追踪透明材质的实时渲染处理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的实时渲染处理方法，其特征在于，还包括：
3.如权利要求1所述的实时渲染处理方法，其特征在于，所述依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点p与所述成像点p″的对应关系，包括：
4.如权利要求3所述的实时渲染处理方法，其特征在于，所述依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点p与所述成像点p″的对应关系，还包括：
5.如权利要求4所述的实时渲染处理方法，其特征在于，所述依据所述测试光线的光线传输路径建立所述实物点p与所述成像点p″的对应关系，还包括：
6.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：卜友竹，
申请(专利权)人：深圳图为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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