[发明专利]用于渲染符号距离函数的技术

权利要求书

1.一种用于渲染一个或更多个图形图像的计算机实现的方法，该方法包括：

在图形场景中追踪一条或更多条光线；

计算与所述一条或更多条光线和一个或更多个表面的交点相关联的一个或更多个表面法线，其中计算每个表面法线包括：

计算与网格的多个相邻体素相关联的多个中间表面法线，以及

对所述多个中间表面法线进行插值；以及

基于所述一个或更多个表面法线渲染一个或更多个图形图像。

2.如权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：

基于三次函数的一个或更多个系数的因式分解公式确定所述三次函数的所述一个或更多个系数的一个或更多个值，该三次函数表示到包括在所述一个或更多个表面中的第一表面的多个距离；以及

基于所述三次函数确定包括在所述一条或更多条光线中的光线与包括在所述一个或更多个表面中的表面的交点。

3.如权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：在所述图形场景中追踪阴影光线，其中追踪所述阴影光线包括：

确定三次函数的一个或更多个转折点，该三次函数表示到包括在所述一个或更多个表面中的第一表面的多个距离；

基于所述一个或更多个转折点，确定与网格的体素相关联的区间内的所述三次函数的多个值；以及

基于所述多个值确定第一光线与第一表面相交的命中点是否位于阴影内。

4.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述一个或更多个图形图像与视频游戏、电影或建筑或设计应用程序相关联。

5.一种用于计算像素颜色的计算机实现的方法，所述方法包括：

在图形场景中追踪光线至所述光线与几何体表面相交的命中点；

基于与网格的多个对应体素相关联的多个几何体表面计算多个中间表面法线；

基于所述多个中间表面法线执行一个或更多个插值操作以计算所述命中点处的表面法线；以及

基于所述表面法线计算第一像素颜色。

6.如权利要求5所述的计算机实现的方法，其中所述多个对应体素与另一体素相关联，并且所述命中点位于所述另一体素中。

7.如权利要求6所述的计算机实现的方法，其中所述一个或更多个插值操作基于所述命中点在所述另一体素内的位置进行加权。

8.如权利要求6所述的计算机实现的方法，其中所述另一体素与包括在所述多个对应体素中的至少一个体素重叠。

9.如权利要求5所述的计算机实现的方法，其中所述多个表面包括八个表面。

10.如权利要求5所述的计算机实现的方法，其中所述多个表面是基于在所述多个对应体素的多个角处的有符号距离值来定义的。

11.如权利要求5所述的计算机实现的方法，其中计算包括在所述多个中间表面法线中的每个中间表面法线包括：

计算定义包括在所述多个几何体表面中的几何体表面的函数的梯度。

12.如权利要求5所述的计算机实现的方法，其中计算所述第一像素颜色包括基于所述表面法线执行着色操作或反射操作中的至少一个。

13.如权利要求5所述的计算机实现的方法，还包括：

基于三次函数的一个或更多个系数的因式分解公式确定所述三次函数的所述一个或更多个系数的一个或更多个值，所述三次函数表示到所述几何体表面的多个距离；以及

基于所述三次函数确定所述命中点。