[发明专利]图像处理方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本公开关于一种图像处理方法、装置、电子设备及存储介质。所述图像处理方法包括：确定阴影接收模型；对阴影接收模型进行离散化，以获取每个离散位置的阴影采样函数，其中，每个离散位置的阴影采样函数表示在每个离散位置发射光线的函数；确定每个离散位置的阴影采样函数的采样系数，其中，每个离散位置的阴影采样函数的采样系数反映每个离散位置被光线照射的程度；基于外部输入的实时辐照图以及每个离散位置的阴影采样函数的采样系数，计算每个离散位置的阴影系数；基于计算的每个离散位置的阴影系数，在渲染图像时在每个离散位置生成阴影。所述图像处理方法能够根据实时辐照图更新阴影，生成的阴影更加柔和且耗时较少，适合于在实时渲染中应用。

技术领域

本公开涉及计算机图形学技术领域，更具体地说，涉及一种图像处理方 法和图像处理装置。

背景技术

计算机图形学是一种使用数学算法将二维图形或三维图形转化为计算机 显示器的栅格形式的科学。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研 究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示 的相关原理与算法。随着计算机图形学的发展，人们为了使图像渲染的结果 更加真实，在场景中加入了阴影效果，模拟物体被光线照射时产生的被遮挡 的暗区。

图1是示出相关技术的阴影生成方法的示例的示图。图1中示出的相关 技术的阴影生成方法的示例采用阴影映射。根据阴影映射，像素与以纹理形 式保存的光照深度缓冲区或者深度图像比较，通过这种方式计算像素是否处 于光源照射范围之内，从而生成阴影。如图1中的左侧视图所示，P点到阴 影图的距离Z_B大于阴影图上检测出的实际距离Z_A，由可此确定P点被障碍 物遮挡，并且P点生成阴影。另一方面，如图1中的右侧视图所示，P点到阴影图的距离Z_B与阴影图上检测出的实际距离Z_A相等，由此可确定P点未 被障碍物遮挡，并且在P点被照亮。然而，这种阴影映射只能支持点光源， 不支持使用辐照图/环境光等生成阴影，并且生成的阴影边缘生硬而不真实。

相关技术的阴影生成方法的另一示例采用全局光照，它是同时考虑直接 光照和间接光照(包括物体的反射、折射、散射和阴影等)的一种模拟真实 光照的方法。该方法通常使用光线追踪、基于图像的照明等方案，在离线的 场景下，生成光照信息。然而，这种全局光照需要算力较高，耗时较长，并 且阴影效果越真实，需要的计算量越多。

发明内容

本公开提供一种图像处理方法和图像处理装置，以至少解决上述相关技 术中的问题，也可不解决任何上述问题。

根据本公开的实施例的第一方面，提供一种图像处理方法，包括：确定 用于在其上渲染阴影的阴影接收模型；对所述阴影接收模型进行离散化，以 获取每个离散位置的阴影采样函数，其中，每个离散位置的阴影采样函数表 示在每个离散位置发射光线的函数；确定每个离散位置的阴影采样函数的采 样系数，其中，每个离散位置的阴影采样函数的采样系数反映每个离散位置 被光线照射的程度；基于外部输入的所述阴影接收模型所在空间的实时辐照 图以及每个离散位置的阴影采样函数的采样系数，计算每个离散位置的阴影 系数，其中，每个离散位置的阴影系数反映在每个离散位置的有效光线的光 强与每个离散位置的所有光线的光强的比率，其中，所述有效光线是指在每 个离散位置发射的光线中未被障碍物遮挡的光线；基于计算的每个离散位置 的阴影系数，在渲染所述阴影接收模型所在空间的图像时在每个离散位置生 成阴影。

可选地，所述对所述阴影接收模型进行离散化，以获取每个离散位置的 阴影采样函数，可包括：将所述阴影接收模型的UV图按预定步长离散化； 在每个离散位置构建发射光线的随机函数，并将每个离散位置构建的随机函 数作为每个离散位置的阴影采样函数，其中，每个离散位置构建的随机函数 发射的光线以每个离散位置的法线方向为中心呈正态分布。

可选地，所述确定每个离散位置的阴影采样函数的采样系数，可包括： 对每个离散位置的阴影采样函数进行球谐函数展开，确定每个离散位置的球 谐系数，并将确定的每个离散位置的球谐系数作为每个离散位置的阴影采样 函数的采样系数。