[发明专利]一种勾线渲染方法、装置、设备及介质

说明书

本发明实施例公开了一种勾线渲染方法、装置、设备及介质。该方法包括：根据顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量方向的偏移值和/或顶点朝远离相机的方向的偏移值，将顶点进行偏移；根据偏移之后的顶点绘制勾线。本发明实施例实现了对勾线的实时调整，使得渲染出的勾线更可控，生动流畅。

技术领域

本发明实施例涉及渲染技术，尤其涉及一种勾线渲染方法、装置、设备及介质。

背景技术

勾线指卡通画中的轮廓线，先勾线后上色，是卡通风格的重要表现形式之一。卡通风格一直在动画、游戏等多媒体作品中占据重要地位。现在卡通风格的作品大都以手绘的图像为基础素材来制作的，这种做法需要大量的人力投入，而且表现力有限。特别是在游戏中，受限于资源大小和硬件性能，基于手绘的作品往往会有视角单一、动作僵硬和动画帧数低等缺点。

3D技术现已被广泛应用于多媒体作品中，它能有效解决手绘方法的这些问题。3D技术把3D模型作为输入，使用投影变换和光栅化把3D模型数据转变成2D的图像，再根据表面法向、光照方向、材质等信息计算光影，最后把光影合成到图像上。可见3D技术在反映物体真实的空间关系和光照上比较直接，如果要用在卡通风格的渲染上，还需要在此基础上做风格化处理。需要解决的问题主要有两个，一个是光影的风格化，一个是勾线的绘制。卡通风格的光影最大的特点就是轮廓清晰，明暗过渡硬朗，通常使用二值化或渐变纹理重新映射明暗过渡来实现。

对于勾线，一般的3D渲染流程是不包含勾线的，勾线需要专门的流程来渲染。常用的方法有基于图像后期处理的边缘检测与合成法，先由3D模型渲染出法向或深度图，在其上使用边缘检测算法来标识物体的轮廓，再在这些轮廓处生成轮廓线合成到图像上。这种方法的主要问题在于效率比较低，不适合性能要求高的实时应用场景。

发明内容

本发明实施例提供一种勾线的渲染方法，解决目前渲染勾线的方法效率低且不能实时渲染的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种勾线渲染方法，该方法包括：

根据顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量方向的偏移值和/或顶点朝远离相机的方向的偏移值，将顶点进行偏移；

根据偏移之后的顶点绘制勾线。

进一步的，根据顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量方向的偏移值，将顶点进行偏移包括：

计算出顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量；

根据顶点距离相机的距离、相机的视广角和顶点颜色通道，计算顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量方向的偏移值；

根据所述顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量方向的偏移值，将顶点朝所述单位向量进行偏移。

进一步的，所述根据顶点距离相机的距离、相机的视广角和顶点颜色通道计算顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量方向的偏移值包括：

根据顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量方向的偏移值的计算公式，计算出顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量方向的偏移值：其中，为顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量方向的偏移值，其中，N_p是顶点法向在相机投影平面上的投影的单位向量，d是顶点离相机的距离，Fov是相机的视广角，B是顶点颜色B通道，W是全局的粗细参数，R是顶点颜色的R通道。

进一步的，根据顶点朝远离相机的方向的偏移值，将顶点进行偏移包括：

计算出顶点朝远离相机的方向的单位向量；

根据全局偏移量参数和顶点颜色通道，计算顶点朝远离相机的方向的单位向量方向的偏移值；

根据所述顶点朝远离相机的方向的单位向量方向的偏移值，将顶点朝远离相机的方向偏移。