[发明专利]阴影深度偏移的处理方法及装置

说明书

本申请公开了一种阴影深度偏移的处理方法及装置。该方法包括：获取目标参数，其中，目标参数至少包括：夹角的余弦、阴影贴图分辨率、单位阴影贴图像素对应的空间尺寸，其中，夹角为光源方向与平面的法线的夹角；基于夹角的余弦、阴影贴图分辨率和单位阴影贴图像素对应的空间尺寸计算倾斜偏移量；基于阴影贴图分辨率和单位阴影贴图像素对应的空间尺寸计算常量偏移量；对阴影贴图深度的像素添加倾斜偏移量和常量偏移量，得到阴影贴图结果。通过本申请，解决了相关技术中为场景中物件增加阴影时，存在阴影深度偏移的问题。

技术领域

本申请涉及图形处理技术领域，具体而言，涉及一种阴影深度偏移的处理方法及装置。

背景技术

在图形显示中，为了增强场景的立体感与真实感，往往需要为物件添加阴影，形成光影效果。阴影实现的技术主要有两种，一种是体阴影技术（shadow volume），另一种是阴影贴图技术（shadow map）。具体地，体阴影技术从光源方向上根据物件的轮廓，将轮廓后的空间标记为阴影空间，处于此空间内的像素均被阴影覆盖。这种技术实现效果优秀，但是计算量大，不适合对于帧率有要求的实时渲染。阴影贴图技术则是将物件变换到光源空间，并生成一张深度图，深度图中存储了到光源的各个方向上的距离最近值，被称为阴影贴图。在判断是否位于阴影中时，只需要将像素变换到光源空间，并与阴影贴图上对应像素的深度值进行比较，当比阴影贴图深度值不大，则认为处于光照中，否则认为处于阴影中。由于阴影贴图的实用性，这种装置称为阴影显示的主流算法。但是由于阴影深度存储结构的精度有限（浮点数），导致在比较的时候会存在误差，导致当两个相近的数值进行判断的时候，结果可能会发生浮动，时而大时而小，在渲染结果上的表现为某些像素时而处于阴影中，时而处于光照中，称之为毛刺现象，如图2所示。而为了解决这个问题，人们提出了一种深度偏移的装置，具体而言，就是给阴影贴图上的深度增加一个偏移量，在做比较时，由于存在一个偏移差值，就不会因为精度问题而产生浮动，从而消除毛刺现象，但是这种装置却会引入另外一个问题，即因为阴影贴图深度发生了偏移，在视觉效果上相当于将产生阴影的物件沿着光源方向往后移动了一段距离，从而导致阴影与物件脱离，产生了所谓的Peter Pan现象，如图3所示。

针对相关技术中为场景中物件增加阴影时，存在阴影深度偏移的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种阴影深度偏移的处理方法及装置，以解决相关技术中为场景中物件增加阴影时，存在阴影深度偏移的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种阴影深度偏移的处理方法。该方法包括：获取目标参数，其中，所述目标参数至少包括：夹角的余弦、阴影贴图分辨率、单位阴影贴图像素对应的空间尺寸，其中，所述夹角为光源方向与平面的法线的夹角；基于所述夹角的余弦、所述阴影贴图分辨率和所述单位阴影贴图像素对应的空间尺寸计算倾斜偏移量；基于所述阴影贴图分辨率和所述单位阴影贴图像素对应的空间尺寸计算常量偏移量；对阴影贴图深度的像素添加所述倾斜偏移量和所述常量偏移量，得到阴影贴图结果。

进一步地，基于所述夹角的余弦、所述阴影贴图分辨率和所述单位阴影贴图像素对应的空间尺寸计算倾斜偏移量包括：基于所述夹角的余弦值计算光照偏移量；基于所述阴影贴图分辨率计算阴影像素分辨率；基于所述单位阴影贴图像素对应的空间尺寸计算阴影贴图覆盖精度；基于所述光照偏移量、所述阴影像素分辨率和所述阴影贴图覆盖精度计算倾斜偏移量。

进一步地，基于所述光照偏移量、所述阴影像素分辨率和所述阴影贴图覆盖精度计算倾斜偏移量包括：获取第一预设系数；基于所述第一预设系数、所述光照偏移量、所述阴影像素分辨率和所述阴影贴图覆盖精度计算所述倾斜偏移量。

进一步地，基于所述阴影贴图分辨率和所述单位阴影贴图像素对应的空间尺寸计算常量偏移量包括：基于所述阴影贴图分辨率计算阴影像素分辨率；基于所述单位阴影贴图像素对应的空间尺寸计算阴影贴图覆盖精度；基于所述阴影像素分辨率和所述阴影贴图覆盖精度计算常量偏移量。