[发明专利]支持昼夜交替的全局光照方法及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种支持昼夜交替的全局光照方法，其特征在于，包括以下步骤：获取静态场景的静态部分的传输向量；基于获取的静态场景的静态部分的传输向量获取动态部分的传输矩阵；将动态部分的传输矩阵中各元素插值并保存到设定数量的3D贴图中；

动态生成一个天空球，将生成的天空球投影到球谐函数上，利用球谐函数对设定数量的3D贴图中静态场景中的动态部分的传输矩阵进行再光照获得再光照结果，对再光照结果统一处理得到一张代表场景中天光直接和间接再光照后的3D贴图；

采样再光照后的3D贴图，得到相应的光照信息作为环境光贡献。

2.根据权利要求1所述的一种支持昼夜交替的全局光照方法，其特征在于，获取静态场景的静态部分的传输向量t^p的方法包括：

对静态场景中的每个静态物体的三角形网格，以设定精度作为参数进行uv展开得到一张贴图，将贴图的纹素作为静态物体的采样点；

对于每个静态物体的采样点，计算静态部分的直接光照传输向量t^p，0；

以设定的光照弹射次数B为参数进行迭代，每一次迭代计算第b次弹射静态物体的间接光照传输向量t^p，b；

将直接光照传输向量t^p，0和每次迭代得到的间接光照传输向量t^p，b累加，得到静态部分的传输向量t^p，其中静态部分的传输向量中第i个元素表示如下：

代表第b次光照弹射得到的间接光传输向量中的第i个元素，b取值范围从0到B；代表直接光传输向量中的第i个元素。

3.根据权利要求1所述的一种支持昼夜交替的全局光照方法，其特征在于，基于获取的静态场景的静态部分的传输向量t^p获取动态部分的传输矩阵T^P的方法包括：

步骤1：将静态场景均匀划分设定个数的区域，对于划分得到的各区域的中心点放置一个动态采样点；

步骤2：对于每个动态采样点，计算动态部分的直接光照部分的传输矩阵，具体方法为：

计算动态部分的间接光照部分的传输矩阵时，具体方法为：

其中t_j^q表示求交点的传输向量中的元素；

最后累加得到总的传输矩阵T^P，其具体方法为：

T^p＝T^p，0+T^p，1+

其中代表可视函数，表示p点在方向的射线是否会与其他物体相交；为球谐函数的第i个基函数在方向的值；T^p，1+表示间接光传输矩阵；T^p，0表示动态部分的直接光传输矩阵，表示动态部分的直接光传输矩阵T^p，0的第i行j列的元素；表示动态部分的间接光传输矩阵T^p，1+的第i行j列的元素，Ω表示积分区域。

4.根据权利要求3所述的一种支持昼夜交替的全局光照方法，其特征在于，将静态场景均匀划分设定个数的区域之后还包括：

评估每个采样点与相邻采样点的传输矩阵的差异，对与相邻采样点差异大于等于阈值的采样点重复步骤1和步骤2直到差异小于阈值；其中评估每个采样点与相邻采样点的传输矩阵的差异的表达式如下：

其中p代表当前评估的采样点，q代表其相邻采样点，为当前评估的采样点p的动态部分的传输矩阵的第i行第j列的元素，为当前评估的采样点q的动态部分的传输矩阵的第i行第j列的元素，N为球谐函数基函数个数。