[发明专利]一种基于光能传播的实时全局光照方法

权利要求书

1.一种基于光能传播的实时全局光照方法，其特征在于，包括以下步骤：

对场景进行预渲染，并构建用于存储场景颜色的第一体积纹理；

计算所述第一体积纹理的各像素格子的光照信息，并将其存储到用于记录场景最终全局光照信息的第二体积纹理；

计算场景的全局光照信息并且渲染到全局光照图，并使用所述全局光照图对场景进行光照叠加；

使用叠加后的所述光照图对场景进行光照计算。

2.根据权利要求1所述的基于光能传播的实时全局光照方法，其特征在于，所述对场景进行预渲染，并构建用于存储场景颜色的第一体积纹理的步骤，进一步包括：

从灯光的视角对游戏场景进行预渲染，获得当前场景颜色缓冲、法线缓冲和深度缓冲三个渲染目标；

利用所述当前场景颜色缓冲、法线缓冲和深度缓冲构建用于存储场景颜色的第一体积纹理。

3.根据权利要求1所述的基于光能传播的实时全局光照方法，其特征在于，所述计算所述第一体积纹理的各像素格子的光照信息，并将其存储到用于记录场景最终全局光照信息的第二体积纹理的步骤，进一步包括：

确定当前点在所述第一体积纹理空间的坐标；

计算当前点的颜色值并将其存储在所述第一体积纹理中相应的坐标位置；

对于第一体积纹理中的每个像素格子，计算出周围所有像素格子的所有面对这个像素格子影响的权重；

根据每个面的颜色与权重对每个像素格子进行光照计算，并将结果存储在所述第二体积纹理中。

4.根据权利要求3所述的基于光能传播的实时全局光照方法，其特征在于，所述确定当前点在所述第一体积纹理空间的坐标的步骤，进一步包括：

根据所述深度缓冲里的深度信息及屏幕空间的坐标确定当前点在所述第一体积纹理空间里的坐标。

5.根据权利要求3所述的基于光能传播的实时全局光照方法，其特征在于，所述计算当前点的颜色值并将其存储在所述第一体积纹理中相应的坐标位置的步骤，进一步包括：

在所述颜色缓冲和所述法线缓冲中获取当前点的颜色信息和法线信息；

根据所述法线信息计算球谐系数；

通过在每个颜色值通道乘上相应的所述球谐系数来得到球谐变换后的颜色值；

将所述球谐变换后的颜色值存储在所述第一体积纹理相应的坐标位置。

6.根据权利要求3所述的基于光能传播的实时全局光照方法，其特征在于，所述对于第一体积纹理中的每个像素格子，计算出周围所有像素格子的所有面对这个像素格子影响的权重的步骤，进一步包括：

将所述像素格子设为正方形格子；

根据所述像素格子与周围每个像素格子每个面的距离和方向信息，计算每个面对所述像素格子影响的权重。

7.根据权利要求1所述的基于光能传播的实时全局光照方法，其特征在于，所述计算场景的全局光照信息并且渲染到全局光照图，并使用所述全局光照图对场景进行光照叠加的步骤，进一步包括：

使用直接光照对场景进行照明计算；

根据当前场景深度图以及所述第二体积纹理，计算当前场景的所述全局光照信息并渲染到所述全局光照图。

8.根据权利要求7所述的基于光能传播的实时全局光照方法，其特征在于，所述使用直接光照对场景进行照明计算的步骤，进一步包括：

从摄像机空间使用直接光照对场景进行常规的照明计算，并环境光强度设为零。

9.根据权利要求7所述的基于光能传播的实时全局光照方法，其特征在于，所述根据当前场景深度图以及所述第二体积纹理，计算当前场景的所述全局光照信息并渲染到所述全局光照图的步骤，进一步包括：

根据当前场景深度图以及所述第二体积纹理，计算当前场景的所述全局光照信息并渲染到所述全局光照图；

将当前场景点的坐标变换成所述第二体积纹理的坐标空间里；

通过使用变换后的坐标对所述第二体积纹理进行采样来获得当前点的颜色值，并将所获得的颜色值存储到全局光照图。