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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及图形渲染,具体地涉及一种材质表面反射参数的估计方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、渲染技术是动漫、电影制作及虚拟现实的主要技术。当前的渲染技术主要有两种发展方向,一种是追求真实的照片级图像质量的渲染(photorealistic rendering,pr);一种是追求特殊艺术效果的非真实渲染(non-photorealistic rendering,npr)。真实感渲染是目前大多三维作品追求的效果,研究要点主要集中在真实性。随着技术的发展,真实感渲染越来越倾向于测量真实感材质来提高渲染质量。
2、真实感材质的测量需要通过材质采集设备采集真实世界中各种材质的信息,将采集的信息采用相关函数,例如双向反射分布函数(bidirectional reflectancedistrbution function,brdf)或者空间变化双向反射分布函数(spatially varyingbidirectional reflectance distrbution function,svbrdf)对物体的表面反射特性进行描述,进而可以在三维模型进行渲染时采用获取的相关材质模型参数通过渲染引擎进行渲染,使渲染后的三维模型能够逼真地模拟现实世界的物体和场景。
3、由于真实世界中的物体由多种材质混合而成,通常采用空间变化的双向反射分布函数(spatially-varying bidirectional reflectance distribution function,svbrdf)描述物体表面的发射特性。svb
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供一种材质表面反射参数的估计方法、装置、设备及存储介质,以利于解决现有技术中材质采集效率低且材质重建效果的真实性一般的问题。
2、第一方面,本申请实施例提供了一种材质表面反射参数的估计方法,包括:
3、获取在至少一个光源的光照下采集的多个目标材质图像及每个目标材质图像的采集参数;所述采集参数用于表征所述目标材质图像采集时的采集条件;
4、根据采集的多个目标材质图像的每个颜色通道的像素值及每个目标材质图像的采集参数,利用预设拟合算法,估计目标材质图像在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数;所述预设材质表面模型用于表征目标材质表面反射光线的分布;
5、根据采集的多个目标材质图像的每个颜色通道的像素值、每个目标材质图像的采集参数及已估计出的目标材质图像在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数,利用所述预设拟合算法,重新估计所述目标材质图像在预设材质微表面模型中每个颜色通道的漫反射系数。在本申请实施例中,通过多次拟合算法估计目标材质图像在预设材质微表面模型中每个颜色通道的漫反射系数,使得计算出的漫反射系数更准确,进而可以提高材质渲染真实性效果。
6、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述采集参数包括:图像采集器件采集目标材质图像时图像采集器件的采集位置及采集角度、曝光时间及图像采集器件采集目标材质图像时点亮的光源的位置及光照角度。
7、在第一方面的一种可能的实现方式中,所述根据采集的多个目标材质图像的每个颜色通道的像素值及每个目标材质图像的采集参数,利用预设拟合算法,估计目标材质图像在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数包括:
8、针对采集的多个目标材质图像中每个目标材质图像,根据所述目标材质图像的采集角度,获取所述目标材质图像对应的目标视角图像;根据所述目标材质图像的采集角度及所述目标材质图像对应的点亮的光源的光照角度,确定所述目标材质图像对应的每个颜色通道的反射光辐射率基准值;根据所述目标材质图像对应的每个颜色通道的反射光辐射率基准值、所述目标材质图像的曝光时间、所述目标视角图像中每个像素点的每个颜色通道的像素值,计算所述目标视角图像中每个像素点在每个颜色通道的反射光辐射率;根据所述目标材质图像的采集位置及采集角度、所述目标材质图像对应的点亮的光源的位置及光照角度确定所述目标视角图像中每个像素点的采集角度及点亮的光源的光照角度;
9、针对第一目标视角图像中每个像素点,根据所述第一目标视角图像中该像素点及其他目标视角图像中与该像素点相同像素坐标的第一像素点的采集角度、点亮的光源的光照角度、在每个颜色通道的反射光辐射率,利用预设拟合算法,估计该像素点及所述第一像素点在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数;其中,所述第一目标视角图像是多个目标视角图像中任一个目标视角图像;所述其他目标视角图像是所述多个目标视角图像中除所述第一目标视角图像之外的目标视角图像。这样,由于目标视角是最大程度避开高光,拍摄到未过曝图像的视角,因此,目标材质图像对应的目标视角图像可以剔除图像中过曝区域,避免了饱和部分对高光反射参数及漫反射系数确定的准确性影响。从而在针对第一目标视角图像中每个像素点,获取第一目标视角图像中该像素点及其他目标视角图像中与该像素点相同像素坐标的第一像素点的采集角度、点亮的光源的光照角度、在每个颜色通道的反射光辐射率,估计装置可以利用预设拟合算法,估计该像素点及第一像素点在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数时,由于避免了饱和部分对高光反射参数及漫反射系数确定的准确性影响,可以提高第一目标视角图像中每个像素点在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数的准确性,从而可以提高材质渲染真实性效果。
10、在第一方面的一种可能的实现方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种材质表面反射参数的估计方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采集参数包括:图像采集器件采集目标材质图像时图像采集器件的采集位置与采集角度、曝光时间及图像采集器件采集目标材质图像时点亮的光源的位置及光照角度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据采集的多个目标材质图像的每个颜色通道的像素值及每个目标材质图像的采集参数,利用预设拟合算法,估计目标材质图像在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标材质图像的采集角度,获取所述目标材质图像对应的目标视角图像包括:
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述针对第一目标视角图像中每个像素点,根据所述第一目标视角图像中该像素点及第一像素点的采集角度、点亮的光源的光照角度、在每个颜色通道的反射光辐射率,利用预设拟合算法,估计该像素点及所述第一像素点在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数包括:
6.根据权利要求5所述的方
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述根据采集的多个目标材质图像的每个颜色通道的像素值、每个目标材质图像的采集参数及已估计出的目标材质图像在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数,利用所述预设拟合算法,重新估计所述目标材质图像在预设材质微表面模型中每个颜色通道的漫反射系数包括:
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,高光反射参数包括:高光系数及高光项参数;
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述高光项参数包括:法向量、菲涅尔基础反射率、粗糙度中的至少一个。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,
12.根据权利要求1-11任一项所述的方法,其特征在于,所述目标材质包括极端漫反射材质;
13.一种材质表面反射参数的估计装置,其特征在于,包括:
14.一种电子设备,其特征在于,包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器,其中,当该计算机程序指令被所述处理器执行时,触发所述电子设备执行权利要求1-12任一项所述的方法。
15.一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程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1-12中任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种材质表面反射参数的估计方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采集参数包括:图像采集器件采集目标材质图像时图像采集器件的采集位置与采集角度、曝光时间及图像采集器件采集目标材质图像时点亮的光源的位置及光照角度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据采集的多个目标材质图像的每个颜色通道的像素值及每个目标材质图像的采集参数,利用预设拟合算法,估计目标材质图像在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标材质图像的采集角度,获取所述目标材质图像对应的目标视角图像包括:
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述针对第一目标视角图像中每个像素点,根据所述第一目标视角图像中该像素点及第一像素点的采集角度、点亮的光源的光照角度、在每个颜色通道的反射光辐射率,利用预设拟合算法,估计该像素点及所述第一像素点在预设材质微表面模型中每个颜色通道的高光反射参数和漫反射系数包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据每个目标视角图像中每个像素点的像素坐标及像素值,将所述每个目标视角图像内的像素点划分为至少一类像素包括:
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述...
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