一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法和裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法，用于解決現(xiàn)有渲染技術(shù)處理后的圖像缺乏亮度和形狀上的變化的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例方法包括：構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體；將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面；完成第一次渲染；在所述HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置所述電腦合成體的平面，作為支撐面；完成第二次渲染；將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將所述紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面；將所述電腦合成體放置于所述支撐面上，采用所述渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理、場(chǎng)景虛擬、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域，尤其涉及一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，基于圖像的渲染技術(shù)已經(jīng)逐漸成為近年來(lái)熱門(mén)的研究領(lǐng)域。該技術(shù)利用圖像記錄場(chǎng)景光照信息，構(gòu)造虛擬模型模擬全局光照，對(duì)電腦合成體進(jìn)行渲染，將電腦合成體更好地融入到背景圖像中。較為先進(jìn)的基于圖像的光照技術(shù)采用高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像作為光測(cè)圖，HDR圖像能夠真實(shí)記錄場(chǎng)景光強(qiáng)從而對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行照明。基于圖像的渲染技術(shù)要求能夠提供一致性光照條件，才能實(shí)現(xiàn)較好的渲染效果，該領(lǐng)域的研究和完善對(duì)于電影、游戲以及工業(yè)設(shè)計(jì)等行業(yè)的發(fā)展有著積極的意義。
[0003]Paul Debevec最先提出了基于圖像的光照技術(shù)的基本步驟，包括獲取光測(cè)圖，將光測(cè)圖映射到虛擬空間中，再應(yīng)用全局光照技術(shù)渲染場(chǎng)景，Paul Debevec將高動(dòng)態(tài)范圍圖像作為光測(cè)圖用于合成場(chǎng)景的渲染。Ablan通過(guò)物理剪切覆蓋等技術(shù)，在場(chǎng)景中為電腦合成體構(gòu)造陰影，以提高場(chǎng)景的真實(shí)性，但經(jīng)過(guò)物理處理的圖像缺乏亮度和形狀上的變化，渲染圖像仍顯得生硬而不具有靈活性。
[0004]為了使渲染圖像更加生動(dòng)，有必要提供一種渲染技術(shù)既能體現(xiàn)光照一致性效果，又能靈動(dòng)地展現(xiàn)出電腦合成體與背景圖像相互之間的光影效應(yīng)，以滿(mǎn)足人們對(duì)圖像質(zhì)量的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法和裝置，能夠解決現(xiàn)有渲染技術(shù)處理后的圖像缺乏亮度和形狀上的變化的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法，包括:
[0007]構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體，所述空心球體的內(nèi)表面為高反射特性；
[0008]將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面；
[0009]從所述HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)所述渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染；
[0010]在所述HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置所述電腦合成體的平面，作為支撐面，所述支撐面的光學(xué)特性為漫反射；
[0011]采用所述渲染入射光，渲染包括所述HDR背景圖像和所述支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染；
[0012]將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將所述紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面；
[0013]將所述電腦合成體放置于所述支撐面上，采用所述渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。
[0014]可選地，所述支撐面為高反射面。
[0015]可選地，從所述HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光具體包括:
[0016]從所述HDR背景圖像中，沿X軸方向找到當(dāng)行像素累加和等于該行像素總和一半的像素點(diǎn)作為光源的發(fā)光點(diǎn)；
[0017]從所述HDR背景圖像中，沿Y軸方向找到當(dāng)列像素累加和等于該列像素總和一半的像素點(diǎn)作為所述光源的發(fā)光點(diǎn)。
[0018]可選地，將所述紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面具體為:沿Y軸方向?qū)⑺黾y理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面；
[0019]將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面具體為:沿Y軸方向?qū)DR背景圖像平鋪覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面。
[0020]可選地，所述支撐面的RGB值分別設(shè)置為220、220和220。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染裝置，包括:
[0022]球體構(gòu)造模塊，用于構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體，所述空心球體的內(nèi)表面為高反射特性；
[0023]背景覆蓋模塊，用于將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面；
[0024]第一次渲染模塊，用于從所述HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)所述渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染；
[0025]支撐面構(gòu)造模塊，用于在所述HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置所述電腦合成體的平面，作為支撐面，所述支撐面的光學(xué)特性為漫反射；
[0026]第二次渲染模塊，用于采用所述渲染入射光，渲染包括所述HDR背景圖像和所述支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染；
[0027]紋理覆蓋模塊，用于將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將所述紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面；
[0028]最終渲染模塊，用于將所述電腦合成體放置于所述支撐面上，采用所述渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。
[0029]可選地，所述支撐面為高反射面。
[0030]可選地，所述第一次渲染模塊包括:
[0031]光源提取單元，用于從所述HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光；
[0032]渲染單元，用于對(duì)所述渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染；
[0033]所述光源提取單元具體包括:
[0034]X軸發(fā)光點(diǎn)子單元，用于從所述HDR背景圖像中，沿X軸方向找到當(dāng)行像素累加和等于該行像素總和一半的像素點(diǎn)作為光源的發(fā)光點(diǎn)；
[0035]Y軸發(fā)光點(diǎn)子單元，用于從所述HDR背景圖像中，沿Y軸方向找到當(dāng)列像素累加和等于該列像素總和一半的像素點(diǎn)作為所述光源的發(fā)光點(diǎn)。
[0036]可選地，所述紋理覆蓋模塊具體用于將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并沿Y軸方向?qū)⑺黾y理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面；
[0037]所述背景覆蓋模塊具體用于沿Y軸方向?qū)DR背景圖像平鋪覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面。
[0038]可選地，所述支撐面的RGB值分別設(shè)置為220、220和220。
[0039]從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0040]本發(fā)明實(shí)施例中，首先，構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體，所述空心球體的內(nèi)表面為高反射特性;將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面;然后，從所述HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)所述渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染;在所述HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置所述電腦合成體的平面，作為支撐面，所述支撐面的光學(xué)特性為漫反射;再之，采用所述渲染入射光，渲染包括所述HDR背景圖像和所述支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染;將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將所述紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面;最后，將所述電腦合成體放置于所述支撐面上，采用所述渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。在本發(fā)明實(shí)施例中，一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法為計(jì)算機(jī)合成體增加了支撐面，使得合成體與支撐面一同參與全局光照環(huán)境，共同模擬光線(xiàn)反射和漫反射效應(yīng)，使得合成體的陰影可以投射在支撐面中，同時(shí)陰影能根據(jù)光照環(huán)境不同而做相應(yīng)變化，提高圖像的視覺(jué)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法第一個(gè)實(shí)施例流程圖；
[0042]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法第二個(gè)實(shí)施例流程圖；
[0043]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法在一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景下的工作步驟流程圖；
[0044]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染裝置一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法和裝置，用于解決現(xiàn)有渲染技術(shù)處理后的圖像缺乏亮度和形狀上的變化的問(wèn)題。
[0046]為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0047]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法第一個(gè)實(shí)施例包括:
[0048]101、構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體；
[0049]首先，可以構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體，該空心球體的內(nèi)表面為高反射特性。
[0050]102、將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)該空心球體的內(nèi)表面；
[0051]在構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體之后，可以將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)該空心球體的內(nèi)表面。
[0052]103、從該HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)該渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染；
[0053]在將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)該空心球體的內(nèi)表面之后，可以從該HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)該渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染。
[0054]104、在該HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置該電腦合成體的平面，作為支撐面；
[0055]在完成第一次渲染之后，可以在該HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置該電腦合成體的平面，作為支撐面，該支撐面的光學(xué)特性為漫反射。
[0056]105、采用該渲染入射光，渲染包括該HDR背景圖像和該支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染；
[0057]在該HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置該電腦合成體的平面之后，可以采用該渲染入射光，渲染包括該HDR背景圖像和該支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染。
[0058]106、將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將該紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到該支撐面；
[0059]在完成二次渲染之后，可以將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將該紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到該支撐面。
[0060]107、將該電腦合成體放置于該支撐面上，采用該渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。
[0061]在將該紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到該支撐面之后，可以將該電腦合成體放置于該支撐面上，采用該渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。
[0062]本實(shí)施例中，首先，構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體，該空心球體的內(nèi)表面為高反射特性;將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)該空心球體的內(nèi)表面;然后，從該HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)該渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染;在該HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置該電腦合成體的平面，作為支撐面，該支撐面的光學(xué)特性為漫反射;再之，采用該渲染入射光，渲染包括該HDR背景圖像和該支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染;將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將該紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到該支撐面;最后，將該電腦合成體放置于該支撐面上，采用該渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。在本實(shí)施例中，一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法為計(jì)算機(jī)合成體增加了支撐面，使得合成體與支撐面一同參與全局光照環(huán)境，共同模擬光線(xiàn)反射和漫反射效應(yīng)，使得合成體的陰影可以投射在支撐面中，同時(shí)陰影能根據(jù)光照環(huán)境不同而做相應(yīng)變化，提高圖像的視覺(jué)效果。
[0063]為便于理解，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法進(jìn)行詳細(xì)描述，請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例中一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法第二個(gè)實(shí)施例包括:
[0064]201、構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體；
[0065]首先，可以構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體，該空心球體的內(nèi)表面為高反射特性?？梢岳斫獾氖?，根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，本實(shí)施例可以將空心球體直徑設(shè)為為電腦合成體的25倍，空心球體的內(nèi)表面為高反射特性，反射率為100%。
[0066]202、沿Y軸方向?qū)DR背景圖像平鋪覆蓋到整個(gè)該空心球體的內(nèi)表面；
[0067]在構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體之后，可以沿Y軸方向?qū)DR背景圖像平鋪覆蓋到整個(gè)該空心球體的內(nèi)表面，當(dāng)一張圖像不足以覆蓋整個(gè)球面時(shí)，復(fù)制圖像直至覆蓋完整，以此模擬光照環(huán)境。
[0068]203、從該HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)該渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染；
[0069]在沿Y軸方向?qū)DR背景圖像平鋪覆蓋到整個(gè)該空心球體的內(nèi)表面之后，可以從該HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)該渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染。
[0070]光源的提取具體可以為:從該HDR背景圖像中，沿X軸方向找到當(dāng)行像素累加和等于該行像素總和一半的像素點(diǎn)作為光源的發(fā)光點(diǎn)；以及，從該HDR背景圖像中，沿Y軸方向找到當(dāng)列像素累加和等于該列像素總和一半的像素點(diǎn)作為該光源的發(fā)光點(diǎn)。其中，光強(qiáng)及光向借助Lightwave軟件平臺(tái)自動(dòng)生成。在提取光源后，將提取得到的光源作為入射光，對(duì)入射光采用光線(xiàn)追蹤法，模擬反射和漫反射兩種情況，完成第一次渲染。
[0071]204、在該HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置該電腦合成體的平面，作為支撐面；
[0072]在完成第一次渲染之后，可以在該HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置該電腦合成體的平面，作為支撐面。該支撐面的光學(xué)特性為漫反射，例如該支撐面的反射率可以設(shè)為3%。
[0073]需要說(shuō)明的是，所訴支撐面的面積比電腦合成體的稍大，其RGB值可以分別設(shè)置為220、220和220。
[0074]另外，需要說(shuō)明的是，若該支撐面為高反射面，本實(shí)施例中采用基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法，還可以反射出電腦合成體的形狀和色彩，進(jìn)一步提高圖像的視覺(jué)效果。
[0075]205、采用該渲染入射光，渲染包括該HDR背景圖像和該支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染；
[0076]在該HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置該電腦合成體的平面之后，可以采用該渲染入射光，渲染包括該HDR背景圖像和該支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染。
[0077]206、將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并沿Y軸方向?qū)⒃摷y理區(qū)域重復(fù)覆蓋到該支撐面；
[0078]在完成第二次渲染之后，可以將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并沿Y軸方向?qū)⒃摷y理區(qū)域重復(fù)覆蓋到該支撐面。
[0079]用公式表示為:IiM=I背景-1背景+?緬，其中，IiM表示計(jì)算出的紋理圖像，I背景表示HDR背景圖像渲染結(jié)果，1?!+?麵表示有支撐面的HDR背景圖像的渲染結(jié)果。
[0080]207、將該電腦合成體放置于該支撐面上，采用該渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。
[0081]在將該紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到該支撐面之后，可以將該電腦合成體放置于該支撐面上，利用光線(xiàn)追蹤法，模擬反射和漫反射兩種光效應(yīng)渲染場(chǎng)景，采用該渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。由于支撐面有了紋理，可自然融入到背景圖像中，并投射出電腦合成體陰影。
[0082]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法為電腦合成體增加了支撐面，使得電腦合成體與支撐面一同參與全局光照環(huán)境，共同模擬光線(xiàn)反射和漫反射效應(yīng)，使得電腦合成體的陰影可以投射在支撐面中，同時(shí)陰影能根據(jù)光照環(huán)境不同而做相應(yīng)變化，同時(shí)若支撐面為高反射面，還可以反射出合成體的形狀和色彩，從而提高圖像的視覺(jué)效果。
[0083]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法的工作步驟不必須按照上述第一個(gè)實(shí)施例或第二個(gè)實(shí)施例的描述順序來(lái)執(zhí)行。請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明中基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法在一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景下的工作步驟可以不嚴(yán)格描述為:
[0084]A、在映射之前，先構(gòu)造空心球體和獲取HDR背景圖像，然后將兩者進(jìn)行映射；
[0085]B、映射后，提取光源；
[0086]C、采用提取到的光源進(jìn)行HDR背景圖像的渲染，以及進(jìn)行包含支撐面的場(chǎng)景的渲染，其中，在渲染包含支撐面的場(chǎng)景之前需要先構(gòu)造支撐面并放置于HDR背景圖像中；
[0087]D、渲染完成后，將第一次和第二次渲染的結(jié)果圖像相減，得到紋理圖像；
[0088]E、在紋理圖像中截取紋理區(qū)域；
[0089]F、將紋理區(qū)域覆蓋于支撐面上；
[0090]G、然后在支撐面上構(gòu)造合成體；
[0091]H、最后采用之前提取到的光源進(jìn)行最后的場(chǎng)景渲染，得到結(jié)果圖像，也即最終圖像。
[0092]上面主要描述一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法，下面將對(duì)一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染裝置進(jìn)行詳細(xì)描述，請(qǐng)參閱圖4，本發(fā)明實(shí)施例中一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染裝置的第一個(gè)實(shí)施例包括:
[0093]球體構(gòu)造模塊401，用于構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體，該空心球體的內(nèi)表面為高反射特性；
[0094]背景覆蓋模塊402，用于將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)該空心球體的內(nèi)表面；
[0095]第一次渲染模塊403，用于從該HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)該渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染；
[0096]支撐面構(gòu)造模塊404，用于在該HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置該電腦合成體的平面，作為支撐面，該支撐面的光學(xué)特性為漫反射；
[0097]第二次渲染模塊405，用于采用該渲染入射光，渲染包括該HDR背景圖像和該支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染；
[0098]紋理覆蓋模塊406，用于將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將該紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到該支撐面；
[0099]最終渲染模塊407，用于將該電腦合成體放置于該支撐面上，采用該渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。
[0100]優(yōu)選地，本實(shí)施例中，該支撐面可以為高反射面。
[0101]優(yōu)選地，本實(shí)施例中，該第一次渲染模塊403可以包括:
[0102]光源提取單元，用于從該HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光；
[0103]渲染單元，用于對(duì)該渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染；
[0104]該光源提取單元具體包括:
[0105]X軸發(fā)光點(diǎn)子單元，用于從該HDR背景圖像中，沿X軸方向找到當(dāng)行像素累加和等于該行像素總和一半的像素點(diǎn)作為光源的發(fā)光點(diǎn)；
[0106]Y軸發(fā)光點(diǎn)子單元，用于從該HDR背景圖像中，沿Y軸方向找到當(dāng)列像素累加和等于該列像素總和一半的像素點(diǎn)作為該光源的發(fā)光點(diǎn)。
[0107]優(yōu)選地，本實(shí)施例中，該紋理覆蓋模塊406可以具體用于將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并沿Y軸方向?qū)⒃摷y理區(qū)域重復(fù)覆蓋到該支撐面；
[0108]該背景覆蓋模塊402可以具體用于沿Y軸方向?qū)DR背景圖像平鋪覆蓋到整個(gè)該空心球體的內(nèi)表面。
[0109]優(yōu)選地，本實(shí)施例中，該支撐面的RGB值可以分別設(shè)置為220、220和220。
[0110]本實(shí)施例中，首先，球體構(gòu)造模塊401構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體，該空心球體的內(nèi)表面為高反射特性;背景覆蓋模塊402將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)該空心球體的內(nèi)表面;然后，第一次渲染模塊403從該HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)該渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染;支撐面構(gòu)造模塊404在該HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置該電腦合成體的平面，作為支撐面，該支撐面的光學(xué)特性為漫反射;接著，第二次渲染模塊405采用該渲染入射光，渲染包括該HDR背景圖像和該支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染;紋理覆蓋模塊406將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將該紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到該支撐面;最后，最終渲染模塊407將該電腦合成體放置于該支撐面上，采用該渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。在本實(shí)施例中，一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法為計(jì)算機(jī)合成體增加了支撐面，使得合成體與支撐面一同參與全局光照環(huán)境，共同模擬光線(xiàn)反射和漫反射效應(yīng)，使得合成體的陰影可以投射在支撐面中，同時(shí)陰影能根據(jù)光照環(huán)境不同而做相應(yīng)變化，提高圖像的視覺(jué)效果。
[0111]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。
[0112]在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。
[0113]所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
[0114]另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
[0115]所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROM,Read-OnlyMemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0116]以上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染方法，其特征在于，包括: 構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體，所述空心球體的內(nèi)表面為高反射特性； 將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面； 從所述HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)所述渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次清染； 在所述HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置所述電腦合成體的平面，作為支撐面，所述支撐面的光學(xué)特性為漫反射； 采用所述渲染入射光，渲染包括所述HDR背景圖像和所述支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染； 將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將所述紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面； 將所述電腦合成體放置于所述支撐面上，采用所述渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渲染方法，其特征在于，所述支撐面為高反射面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渲染方法，其特征在于，從所述HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光具體包括: 從所述HDR背景圖像中，沿X軸方向找到當(dāng)行像素累加和等于該行像素總和一半的像素點(diǎn)作為光源的發(fā)光點(diǎn)； 從所述HDR背景圖像中，沿Y軸方向找到當(dāng)列像素累加和等于該列像素總和一半的像素點(diǎn)作為所述光源的發(fā)光點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的渲染方法，其特征在于，將所述紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面具體為:沿Y軸方向?qū)⑺黾y理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面； 將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面具體為:沿Y軸方向?qū)DR背景圖像平鋪覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的渲染方法，其特征在于，所述支撐面的RGB值分別設(shè)置為220、220和220。6.一種基于高動(dòng)態(tài)范圍圖像的渲染裝置，其特征在于，包括: 球體構(gòu)造模塊，用于構(gòu)造直徑大于電腦合成體尺寸的空心球體，所述空心球體的內(nèi)表面為高反射特性； 背景覆蓋模塊，用于將HDR背景圖像覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面； 第一次渲染模塊，用于從所述HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光，對(duì)所述渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染； 支撐面構(gòu)造模塊，用于在所述HDR背景圖像中構(gòu)造用于放置所述電腦合成體的平面，作為支撐面，所述支撐面的光學(xué)特性為漫反射； 第二次渲染模塊，用于采用所述渲染入射光，渲染包括所述HDR背景圖像和所述支撐面的HDR場(chǎng)景圖像，完成第二次渲染； 紋理覆蓋模塊，用于將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并將所述紋理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面； 最終渲染模塊，用于將所述電腦合成體放置于所述支撐面上，采用所述渲染入射光完成最終渲染，輸出得到的最終圖像。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渲染裝置，其特征在于，所述支撐面為高反射面。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渲染裝置，其特征在于，所述第一次渲染模塊包括: 光源提取單元，用于從所述HDR背景圖像中提取光源作為渲染入射光； 渲染單元，用于對(duì)所述渲染入射光采用光線(xiàn)追蹤法，完成第一次渲染； 所述光源提取單元具體包括: X軸發(fā)光點(diǎn)子單元，用于從所述HDR背景圖像中，沿X軸方向找到當(dāng)行像素累加和等于該行像素總和一半的像素點(diǎn)作為光源的發(fā)光點(diǎn)； Y軸發(fā)光點(diǎn)子單元，用于從所述HDR背景圖像中，沿Y軸方向找到當(dāng)列像素累加和等于該列像素總和一半的像素點(diǎn)作為所述光源的發(fā)光點(diǎn)。9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的渲染裝置，其特征在于，所述紋理覆蓋模塊具體用于將兩次渲染圖像的RGB值相減，從相減后的結(jié)果圖像中裁剪出紋理區(qū)域，并沿Y軸方向?qū)⑺黾y理區(qū)域重復(fù)覆蓋到所述支撐面； 所述背景覆蓋模塊具體用于沿Y軸方向?qū)DR背景圖像平鋪覆蓋到整個(gè)所述空心球體的內(nèi)表面。10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的渲染裝置，其特征在于，所述支撐面的RGB值分別設(shè)置為220、220和220。
【文檔編號(hào)】G06T5/00GK106056550SQ201610357527
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】蔡述庭, 羅斌玲, 胡導(dǎo)林, 翁少佳
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)