[发明专利]渲染方法、设备以及系统

说明书

本申请提供一种渲染方法、设备以及系统。其中，渲染系统包括渲染应用服务端、渲染应用客户端、渲染引擎，渲染应用客户端部署于终端设备，渲染应用服务端和渲染引擎部署于远程计算节点；渲染应用服务端，用于接收渲染请求，其中，渲染请求用于指示M条光线的方向矢量以及N个网格的位置信息，根据所述M条光线的方向矢量以及所述N个网格的位置信息调用所述渲染引擎构建多个矩阵，对所述多个矩阵进行矩阵运算从而获得所述M条光线和所述N个网格的求交结果，根据所述M条光线和所述N个网格的求交结果生成渲染图像；所述渲染应用客户端，用于生成所述渲染请求；接收所述渲染图像。上述方案能够有效减少渲染所耗费的时间。

技术领域

本申请涉及3D图像领域，尤其涉及一种渲染方法、设备以及系统。

背景技术

渲染是指用软件从三维模型生成图像的过程，其中，三维模型是用严格定义的语言或者数据结构对于三维物体的描述，它包括几何、视点、纹理以及照明信息。图像是数字图像或者位图图像。渲染这个术语类似于“艺术家对于场景的渲染”，另外，渲染也用于描述“计算视频编辑文件中的效果，以生成最终视频输出的过程”。渲染可以包括预渲染(pre-rendering/offline rendering)或者实时渲染(real-time rendering/onlinerendering)，其中，预渲染通常是用于电影、广告等有预定脚本的实景仿真；实时渲染通常是用于飞行训练、3D游戏和交互式建筑演示等无预定脚本的实景仿真。

实时渲染对计算的速度要求是非常高的。以3D游戏为例，对于每秒30帧的刷新速率来说，每一帧图像的时间约为33毫秒，因此，每一帧图像的渲染时间绝对不能超过33毫秒。在现有技术中，实时渲染通常采用的是光线追踪渲染(ray tracing render)。

但是，光线追踪渲染需要的计算量非常大，因此，需要耗费比较长的时间，实时性不佳。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种渲染方法、设备以及系统，能够有效地减少光线追踪渲染所需要耗费的时间。

第一方面，提供了一种渲染系统，包括渲染应用服务端、渲染应用客户端、渲染引擎，所述渲染应用客户端部署于终端设备，所述渲染应用服务端和所述渲染引擎部署于远程计算节点；

所述渲染应用服务端，用于接收渲染请求，其中，所述渲染请求用于指示M条光线的方向矢量以及N个网格的位置信息，根据所述M条光线的方向矢量以及所述N个网格的位置信息调用所述渲染引擎构建多个矩阵，对所述多个矩阵进行矩阵运算从而获得所述M条光线和所述N个网格的求交结果，根据所述M条光线和所述N个网格的求交结果生成渲染图像；

所述渲染应用客户端，用于生成所述渲染请求；接收所述渲染图像。

在一些可能的设计中，所述网格为对目标场景的三维模型进行分割得到的三角形。

在一些可能的设计中，所述N个网格的位置信息包括：所述N个网格的顶点坐标，或者，所述N个网格的各条边的矢量。

在一些可能的设计中，所述多个矩阵包括：矩阵D_3M*3，矩阵E2_3*N，矩阵E1_N*3，矩阵S_3MN*3，矩阵E1'_3*N以及矩阵E2'_N*3，其中，所述D_3M*3为所述M条光线的方向矢量组成的矩阵，所述矩阵E2_3*N为N个网格的第二条边e2的矢量组成的大小为3*N的矩阵，所述矩阵E1_N*3为所述N个网格的第一条边e1的矢量组成的大小为N*3的矩阵，所述矩阵S_3MN*3为所述M条光线的起点和所述N个网格的顶点V₀的矢量组成的矩阵；所述矩阵E1'_3*N为所述N个网格的第一条边e1的矢量组成的大小为3*N的矩阵，所述E2'_N*3为所述N个网格的第二条边e2的矢量组成的大小为N*3的矩阵。