[发明专利]一种在实时渲染系统中模拟IES精确光照的方法

权利要求书

1.一种在实时渲染系统中模拟IES精确光照的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、计算机读取目标光源的IES文件中大于等于0的N+1个位置的光照角度A[i]，i＝0，...，N，及其对应的光照强度数据I[i]，i＝0，...，N，并将光照强度数据规范化为等光强的距离因子D[i]，i＝0，...，N；

S2、求解等光强的距离因子D[i]在极坐标中的X轴分量集dx[i]与Y轴分量集dy[i]，并找出X轴分量集dx[i]中的最大值dx[m]，则有，

dx[i]＝D[i]*sin(A[i])，i＝0，...，N 式1)

dy[i]＝D[i]*cos(A[i])，i＝0，...，N 式2)

dx[m]＝max(dx[i])，i＝0，...，N；0＜m＜N 式3)；

S3、对所述X轴分量集dx[i]及Y轴分量集dy[i]作归一化处理，获得X轴分量集的单位根集d′x[i]及Y轴分量集的单位根集d′y[i]，则有，

S4、分别累加所述单位根集d′x[i]及d′y[i]，获得点坐标(X，Y)，则有，

S5、求解点坐标(X，Y)与坐标轴X＝0的夹角θ的余弦值，则有，

S6、对光源进行分类：寻找光照角度A[i]中的最大角度值当时，将光源视为聚光灯模型；当但D[N]≠D[0]时，仍将光源仍视为聚光灯模型，将θ与分别作为聚光灯的内角与外角；当且D[N]＝D[0]时则将光源视为点光源模型；

S7、根据光源的分类求解对应的光照参数：

对于点光源模型，其光照表达式为对于聚光灯模型，其光照表达式为式中，c为衰减常数，l为一次系数，q为二次系数，θ为内角，为外角，d为距离，a为主光轴夹角，

不失一般性，令

定义IES文件中光照强度数据最大时，其光强强度P＝1，随着光照强度的递减，光强强度线性衰减则P＝1时，c+l*d+q*d²＝K，根据步骤2中dx[m]的下标m，取对应位置的距离因子D[m]和光照角度A[m]，及坐标原点的距离因子D[0]和光照角度A[0]代入方程联立方程组：

当为聚光灯模型时，代入步骤S6中的θ与值；

将一次系数l的取值范围0＜l＜1代入式10中求出C的取值范围[min，max]，取代入式10中，求得l与q的值；

设定阈值Pmin作为光强影响最小值，代入式9中，求出此时的距离因子D[r](D[r]＞D[0])，则该距离因子D即为光照影响范围；

S8、发送步骤S7中求解出的光照参数到实时渲染系统的固定渲染管线或可编程渲染管线中，实时模拟出IES文件所描述的精确光照效果。

2.根据权利要求1所述的一种在实时渲染系统中模拟IES精确光照的方法，其特征在于：所述步骤S7中的阈值为0.001。