3d渲染方法和設(shè)備的制造方法
【專利說明】3D渲染方法和設(shè)備
[0001]本申請(qǐng)要求于2014年12月15日提交到韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2014-0180315號(hào)韓國專利申請(qǐng)的權(quán)益，該韓國專利申請(qǐng)的全部公開出于所有目的通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]以下描述涉及用于渲染三維(3D)模型的圖像處理技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0003]三維(3D)渲染是渲染3D模型的計(jì)算機(jī)繪圖的領(lǐng)域。3D渲染用于包括虛擬現(xiàn)實(shí)、動(dòng)畫片和電影的各種應(yīng)用領(lǐng)域。3D渲染的示例包括:通過跟蹤從光源發(fā)出的光從對(duì)象的表面被反射所經(jīng)過的路徑來渲染3D模型的光線跟蹤、不僅考慮直接照明效果還考慮從對(duì)象的直接照明引起的反射光和漫反射的間接照明效果的光能傳遞渲染以及通過將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為像素圖案圖像來渲染3D模型的光柵化渲染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
來以簡化的形式介紹對(duì)在下面的【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的構(gòu)思的選擇。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不意在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不意在用來幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
[0005]在一個(gè)總體方面，一種用于渲染三維(3D)模型的3D渲染方法包括:從直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染3D模型；獲得關(guān)于從直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染的場景的場景信息；基于場景信息生成所述場景被匹配的匹配圖像；從匹配圖像抽樣至少一個(gè)間接光源。
[0006]生成匹配圖像的步驟可包括:通過對(duì)所述場景中的匹配區(qū)域進(jìn)行組合來生成匹配圖像。
[0007]場景信息可包括屬性信息，其中，屬性信息包括每個(gè)場景的像素的強(qiáng)度、法線、顏色、反射通量、位置和深度值中的任意一個(gè)，或者包括每個(gè)場景的像素的強(qiáng)度、法線、顏色、反射通量、位置和深度值中的任意兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合。
[0008]生成匹配圖像的步驟可包括:基于屬性信息生成所述場景被匹配的匹配圖像。
[0009]生成匹配圖像的步驟可包括:通過基于屬性信息中的第一屬性信息對(duì)所述場景進(jìn)行匹配來生成與第一屬性信息關(guān)聯(lián)的匹配圖像；根據(jù)基于第一屬性信息對(duì)所述場景進(jìn)行匹配的結(jié)果，生成與屬性信息中的第二屬性信息關(guān)聯(lián)的匹配圖像。
[0010]生成匹配圖像的步驟可包括:基于與直接光源的每個(gè)視點(diǎn)關(guān)聯(lián)的相機(jī)參數(shù)信息來生成匹配圖像。
[0011]抽樣至少一個(gè)間接光源的步驟可包括:將匹配圖像劃分為多個(gè)區(qū)域；在所述多個(gè)區(qū)域之中的間接光源將被抽樣的感興趣區(qū)域中抽樣間接光源。
[0012]所述方法還可包括:通過將抽樣的所述至少一個(gè)間接光源的間接照明效果應(yīng)用于3D模型來渲染3D模型。
[0013]直接光源可直接向3D對(duì)象發(fā)出光；所述至少一個(gè)間接光源可從自直接光源發(fā)出的光被反射、折射或衍射的區(qū)域發(fā)出光。
[0014]在另一總體方面，一種存儲(chǔ)指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述指令使計(jì)算硬件執(zhí)行上述方法。
[0015]在另一總體方面，一種用于渲染三維(3D)模型的3D渲染方法包括:從所有直接光源中的一部分直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染3D模型；獲得關(guān)于從所述一部分直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染的場景的場景信息；基于場景信息生成所述場景被匹配的第一圖像；從第一圖像抽樣至少一個(gè)間接光源。
[0016]所述方法還可包括:通過從未包括在所述一部分直接光源中的其余直接光源的視點(diǎn)渲染3D模型來生成第二圖像；從第二圖像抽樣至少一個(gè)間接光源。
[0017]所述方法還可包括:通過將從第一圖像和第二圖像抽樣的間接光源的間接照明效果應(yīng)用于3D模型來渲染3D模型。
[0018]生成第一圖像的步驟可包括:通過對(duì)所述場景中的匹配區(qū)域進(jìn)行組合來生成第一圖像。
[0019]場景信息可包括屬性信息，其中，屬性信息包括每個(gè)場景的像素的強(qiáng)度、法線、顏色、反射通量、位置和深度值中任意一個(gè)，或者包括每個(gè)場景的像素的強(qiáng)度、法線、顏色、反射通量、位置和深度值中的任意兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合。
[0020]在另一總體方面，一種用于渲染三維(3D)模型的3D渲染方法包括:對(duì)通過從直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染3D模型而獲得的場景進(jìn)行比較；確定是否生成所述場景被匹配的匹配圖像；響應(yīng)于確定將生成匹配圖像的結(jié)果，基于關(guān)于所述場景的場景信息來生成所述場景被匹配的匹配圖像；從匹配圖像抽樣至少一個(gè)間接光源。
[0021]確定是否生成匹配圖像的步驟可包括:響應(yīng)于所述場景中的匹配區(qū)域的大小滿足預(yù)定條件或匹配區(qū)域的大小與所述場景的大小之比滿足預(yù)定條件，確定生成匹配圖像。
[0022]生成匹配圖像的步驟可包括:通過對(duì)所述場景中的匹配區(qū)域進(jìn)行組合來生成匹配圖像。
[0023]場景信息可包括屬性信息，其中，屬性信息包括每個(gè)場景的像素的強(qiáng)度、法線、顏色、反射通量、位置和深度值中的任意一個(gè)，或者包括每個(gè)場景的像素的強(qiáng)度、法線、顏色、反射通量、位置和深度值中的任意兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合。
[0024]在另一總體方面，一種三維(3D)渲染設(shè)備包括:渲染器，被配置為從直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染3D模型；場景信息存儲(chǔ)器，被配置為存儲(chǔ)關(guān)于從直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染的場景的場景信息；其中，渲染器還可被配置為:基于場景信息生成所述場景被匹配的匹配圖像，并從匹配圖像抽樣至少一個(gè)間接光源。
[0025]渲染器還可被配置為:通過對(duì)所述場景中的匹配區(qū)域進(jìn)行組合來生成匹配圖像。
[0026]場景信息可包括屬性信息，其中，屬性信息包括每個(gè)場景的像素的強(qiáng)度、法線、顏色、反射通量、位置和深度值中的任意一個(gè)，或者包括每個(gè)場景的像素的強(qiáng)度、法線、顏色、反射通量、位置和深度值中的任意兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合。
[0027]渲染器還可被配置為:通過對(duì)所述場景進(jìn)行比較來確定是否生成匹配圖像，并響應(yīng)于確定將生成匹配圖像的結(jié)果，基于關(guān)于所述場景的場景信息來生成匹配圖像。
[0028]渲染器還可被配置為:基于與直接光源的每個(gè)視點(diǎn)關(guān)聯(lián)的相機(jī)參數(shù)信息來生成匹配圖像。
[0029]渲染器還可被配置為:通過將抽樣的所述至少一個(gè)間接光源的間接照明效果應(yīng)用于3D模型來渲染3D模型。
[0030]在另一總體方面，一種三維(3D)渲染設(shè)備包括:渲染器，被配置為從所有直接光源中的一部分直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染3D模型；場景信息存儲(chǔ)器，被配置為存儲(chǔ)關(guān)于從所述一部分直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染的場景的場景信息；其中，渲染器還可被配置為:基于場景信息生成所述場景被匹配的第一圖像，并從第一圖像抽樣至少一個(gè)間接光源。
[0031]渲染器還可被配置為:通過從未包括在所述一部分直接光源中的其余直接光源的視點(diǎn)渲染3D模型來生成第二圖像，并從第二圖像抽樣至少一個(gè)間接光源。
[0032]渲染器還可被配置為:通過將從第一圖像和第二圖像抽樣的間接光源的間接照明效果應(yīng)用于3D模型來渲染3D模型。
[0033]在另一總體方面，用于渲染三維(3D)模型的3D渲染方法包括:從直接光源的各自的視點(diǎn)渲染3D模型；從渲染的結(jié)果生成合成圖像；從合成圖像抽樣間接光源。
[0034]渲染3D模型的步驟可產(chǎn)生包括匹配區(qū)域的場景，其中，所述場景包括分別從至少兩個(gè)直接光源的各自的視點(diǎn)渲染的匹配區(qū)域；生成合成圖像的步驟可包括:對(duì)包括匹配區(qū)域的場景進(jìn)行組合來獲得合成圖像。
[0035]渲染3D模型的步驟可產(chǎn)生分別從直接光源的各自的視點(diǎn)渲染的場景；所述方法還可包括:獲得所述場景中的每個(gè)場景的場景信息；生成合成圖像的步驟可包括:基于場景信息識(shí)別場景中的匹配區(qū)域；對(duì)包括匹配區(qū)域的場景進(jìn)行組合來獲得合成圖像。
[0036]所述場景可包括從直接光源的各自的視點(diǎn)中的每個(gè)視點(diǎn)渲染的與多個(gè)屬性關(guān)聯(lián)的場景；識(shí)別匹配區(qū)域的步驟可包括:僅基于所述多個(gè)屬性之一來識(shí)別匹配區(qū)域。
[0037]對(duì)包括匹配區(qū)域的場景進(jìn)行組合的步驟可包括:根據(jù)僅基于所述多個(gè)屬性之一識(shí)別出的匹配區(qū)域，對(duì)與所述多個(gè)屬性中的所有屬性關(guān)聯(lián)的包括匹配區(qū)域的場景進(jìn)行組合。
[0038]屬性可包括強(qiáng)度、法線、顏色、反射通量、位置和深度值中的任意兩個(gè)或更多個(gè)。
[0039]抽樣間接光源的步驟可包括:僅從合成圖像僅抽樣一次間接光源。
[0040]從以下【具體實(shí)施方式】、附圖和權(quán)利要求，其它特征和方面將是清楚的。
【附圖說明】
[0041]圖1是示出由三維(3D)渲染設(shè)備渲染3D模型的整體處理的示例的示圖。
[0042]圖2是示出由3D渲染設(shè)備抽樣間接光源并處理間接照明效果的處理的示例的示圖。
[0043]圖3A和圖3B示出直接光源與間接光源之間的關(guān)系的示例。
[0044]圖4是示出3D清染設(shè)備的配置的示例的示圖。
[0045]圖5示出從第(1-1)、i和(i+1)個(gè)直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染的三個(gè)場景的強(qiáng)度、法線和深度值屬性的示例。
[0046]圖6示出對(duì)從直接光源的每個(gè)視點(diǎn)渲染的場景進(jìn)行匹配并生成所述場景被匹配的匹配圖像的處理的示例。
[0047]圖7示出從匹配圖像抽樣間接光源的處理的示例。
[0048]圖8是示出3D渲染方法的示例的流程圖。
[0049]圖9是示出3D渲染方法的另一示例的流程圖。
[0050]圖10是示出3D渲染方法的另一示例的流程圖。
[0051]貫穿附圖和【具體實(shí)施方式】，相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件。附圖可不必成比例，并且為了清楚、說明和方便起見，可夸大附圖中元件的相對(duì)尺寸、比例和繪示。
【具體實(shí)施方式】
[0052]提供以下詳細(xì)描述來幫助讀者獲得對(duì)在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。然而，在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改及等同物對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是清楚的。在此描述的操作的順序僅是示例，并且不限于在此闡述的順序，而是除了必需按特定順序發(fā)生的操作之外，操作的順序可如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將清楚的那樣改變。此外