[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

说明书

本发明公开了支持昼夜交替的全局光照方法及计算机可读存储介质，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。本发明实现在特定区域上，静态场景能够对动态物体产生间接光照贡献，即实现类似颜色扩散效果。

技术领域

本发明涉及一种支持昼夜交替的全局光照方法及计算机可读存储介质，属于计算机图形技术领域。

背景技术

随着移动端GPU的不断发展，利用全局光照算法提升手机游戏画面的可行性逐渐提升，特别是随着开放世界类游戏逐渐登上移动平台，利用全局光照算法对昼夜交替时的光照变化进行真实地模拟变得越发的必要。

利用光线追踪等相关技术在主机、PC平台上实现完全动态的实时光照计算已经有了许多可行的实践方案，然而对于移动端上性能不足，无法实现类似颜色扩散(ColorBleeding)效果，因此无法进行应用。

发明内容

本发明针对现有技术全局光照方法对于移动端上性能不足，无法实现类似颜色扩散(Color Bleeding)效果的技术问题，提供支持昼夜交替的全局光照方法及计算机可读存储介质。

本发明采用以下技术方案。

提供一种支持昼夜交替的全局光照方法，包括：获取静态场景的静态部分的传输向量t^p；

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；

将动态部分的传输矩阵T^p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。

进一步地，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；代表第一次光照弹射，也就是直接光传输向量中的第i个元素。

进一步地，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；