[发明专利]一种用于固定光源的光照渲染方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信息处理方法，尤其是涉及一种用于固定光源的光照渲染方法。

背景技术

光照计算是3d渲染过程中的运算量比较大的部分。由于目前硬件计算能力的限制，在实时3d场景中是不能支持过多光源。为解决这个问题，目前使用的有顶点光照、像素光照、延迟光照等几种方式。

顶点光照是基于顶点计算光照结果，然后在三角形内用顶点的光照结果进行插值，优点是计算量相对比较少，但是很多情况下可能造成光照效果不连续以及丢失高光信息的问题。

像素关照是在每像素进行光照计算，并直接获得光照结果，计算量随渲染的分辨率、超采样情况以及场景组织方式增加，因此计算量比较大，但是效果比较准确。由于计算量大，不能支持太多的光源。

延迟光照是将光照相关的信息存储到与渲染目标分辨率相同的缓冲区中，在场景渲染完成后利用这些信息计算光照结果，效果比较准确。在这种方式下计算量与渲染目标的分辨率和光源数量成正比。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于固定光源的光照渲染方法，该方法将大部分的计算过程从实时渲染阶段转移至预处理阶段，大大将少了与实时渲染阶段的运算量，有效节约了GPU的运算资源，提高了渲染效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于固定光源的光照渲染方法，该方法包括如下步骤：

预处理阶段，依次遍历场景中所有物体模型的漫射纹理，对所述的漫射纹理进行处理，获取物体模型漫射纹理上每个像素点对应的色彩模式信息；

实时渲染阶段，根据物体模型上每隔每个像素点对应的色彩模式信息，计算固定光源所产生的光照效果，进行光照渲染。

所述的色彩模式信息采用RGBA的格式进行记录。

所述的预处理阶段具体包括以下步骤：

1)依次遍历场景中所有物体模型的漫射纹理，获取每个物体模型所对应的漫射纹理；

2)遍历物体模型漫射纹理上的每个像素点，获取该像素点处对应物体模型位置的坐标、法线和材质信息；

3)根据步骤2)中得到的信息计算每个像素点对应的色彩模式信息。

所述的色彩模式信息中，R、G、B三个通道的信息根据如下公式计算得到：

KRGB=min(1,1C0+C1d+C2d2)Kdcosθ]]>

式中，C₀、C₁、C₂为三个固定系数，d为固定光源到照射位置的距离，θ为光线的入射角，K_d为漫反射系数；

A通道的信息根据如下公式计算得到：

KA=min(1,1C0+C1d+C2d2)Ks]]>