[发明专利]距离采样方法、装置、设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种距离采样方法、装置、计算机设备和存储介质，将目标对象的三维立体数据划分为多个数据区块，并对各数据区块中的体素点补偿虚拟粒子，将各数据区块生成各个体素点的衰减系数均为最大衰减系数的均匀数据区块，然后根据光线起始点和最大衰减系数的衰减距离，在预先确定的光线传输方向上确定目标采样点，若目标采样点为未补偿虚拟粒子的真实粒子，确定距离采样为有效距离采样。该方法实现目标采样点的快速定位，快速提升距离采样速度，极大地提高物理渲染算法的整体性能。

技术领域

本申请涉及图像处理领域，特别是涉及一种距离采样方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

物理渲染技术是通过对真实场景进行模拟，然后通过对光线在物理介质中的真实传播交互行为进行数学建模，完成场景的高逼真渲染出图。

以医疗领域为例，对3D医学图像数据渲染出图时，保证用户实时查看渲染图像的实时交互性和低延迟性有着重要的临床意义。其中，基于蒙特卡罗渲染的渐进式物理渲染技术经过多次渲染迭代后，可以渲染出最终的高信噪比2D图像。基于蒙特卡洛的物理渲染算法中，有直接光照、表面散射BSDF、体散射等不同的光线传输方式，而距离采样是光线传输过程中散射点采样位置的决定因素之一，因此距离采样算法速度对物理渲染算法的整体性能有着重要影响。

然而，现有技术中，距离采样算法存在效率低下的问题，使得物理渲染算法的整体性能低下。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种距离采样方法、装置、设备和存储介质，能够提高距离采样算法的效率，极大地提高物理渲染算法的整体性能。

第一方面，本申请实施例提供一种距离采样方法，该方法包括：

将目标对象的三维立体数据划分为多个数据区块；数据区块中包括多个体素点；

对各数据区块中的体素点补偿虚拟粒子，将各数据区块生成各个体素点的衰减系数均为最大衰减系数的均匀数据区块；

根据光线起始点和最大衰减系数的衰减距离，在预先确定的光线传输方向上确定目标采样点；

若目标采样点为未补偿虚拟粒子的真实粒子，确定距离采样为有效距离采样。

在其中一个实施例中，上述将目标对象的三维立体数据划分为多个数据区块，包括：

根据三维立体数据的第一分辨率，将三维立体数据平均地划分为多个第二分辨率相同的数据区块；第二分辨率小于第一分辨率。

在其中一个实施例中，上述将目标对象的三维立体数据划分为多个数据区块，包括：

根据三维立体数据的第一分辨率，将三维立体数据划分为金子塔结构的数据区块；金子塔结构包括N层，N大于等于2；金子塔结构的各层的数据区块的分辨率依次减小、且数据区块数量递归增加；金子塔结构的顶层数据区块分辨率为第一分辨率。

在其中一个实施例中，在上述将各数据区块生成各个体素点的衰减系数均为最大衰减系数的均匀数据区块之前，该方法包括：

获取每一个数据区块中各个体素点的衰减系数；

将各个体素点的衰减系数中最大衰减系数确定为对应数据区块的最大衰减系数。

在其中一个实施例中，上述对各数据区块中的体素点补偿虚拟粒子，将各数据区块生成各个体素点的衰减系数均为最大衰减系数的均匀数据区块，包括：

获取各数据区块中衰减系数不是最大衰减系数的参考体素点；

对各参考体素点添加虚拟粒子，补偿各参考体素点的衰减系数为最大衰减系数；

各数据区块中的参考体素点的衰减系数均补偿为最大衰减系数后，得到各数据区块对应的均匀数据区块。