基于虚拟光源和自适应稀疏矩阵还原的全局光照绘制方法

• 摘要：

  本发明公开了一种基于虚拟光源和自适应稀疏矩阵还原的全局光照绘制方法,包括:确定待绘制场景的视觉采样器、虚拟光源以及各个虚拟光源的光源信息;所述的视觉采样器包括摄像机在待绘制场景的几何网格表面的渲染点以及在待绘制场景的介质中的视线段,所述的虚拟光源包括虚拟点光源和虚拟线光源;构建待绘制场景的光传递矩阵,根据虚拟光源的光源信息建立相应的光树,依据光树中对光传递矩阵按列进行稀疏矩阵还原:将各个像素点对应的视觉采样器的光照值进行加权求和,以加权求和结果作为该像素点的亮度值.本发明能够实现带介质的场景的绘制,且对于每个光传递矩阵利用部分元素进行稀疏矩阵还原,大大提高了绘制效率.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201610188547.8

• 申请日期：

  2016.03.29

• 公开/公告号：

  CN105825545A

• 公开/公告日：

  2016-08-03

• 发明人：

  鲍虎军 王锐 霍宇驰

• 申请人：

  浙江大学

• 主分类号：

  G06T15/20(2011.01)I,G,G06,G06T,G06T15

• 分类号：

  G06T15/20(2011.01)I,G06T15/10(2006.01)I,G06T15/02(2011.01)I,G,G06,G06T,G06T15,G06T15/20,G06T15/10,G06T15/02

• 主权项：

  一种基于虚拟光源和自适应稀疏矩阵还原的全局光照绘制方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)确定待绘制场景的视觉采样器、虚拟光源以及各个虚拟光源的光源信息;所述的视觉采样器包括摄像机在待绘制场景的几何网格表面的渲染点以及在待绘制场景的介质中的视线段,所述的虚拟光源包括虚拟点光源和虚拟线光源;(2)构建待绘制场景的光传递矩阵,所述光传递矩阵的行与视觉采样器一一对应,列与虚拟光源一一对应;(3)根据虚拟光源的光源信息建立相应的光树,以光树的根节点作为当前节点,通过如下步骤对光传递矩阵按列进行稀疏矩阵还原:(3‑1)以光传递矩阵中与光树中当前节点包含的叶节点所对应的列为列采样集,对该列采样集进行列稀疏采样得到采样列;(3‑2)针对每个采样列,选取若干元素作为参考元素并计算各个参考元素的值,然后利用参考元素的值对该列进行稀疏还原求解该采样列;(3‑3)根据所有求解的采样列计算当前节点的误差,若误差小于预设的误差阈值,则计算当前节点对应的虚拟光源对各个视觉采样器的光照值;否则,则针对光树中当前节点的左、右子节点分别执行返回步骤(3‑1)~(3‑3);(4)根据各个视觉采样器的对应像素点标记,确定各个像素点对应的视觉采样器,将各个像素点对应的视觉采样器的光照值进行加权求和,以加权求和结果作为该像素点的亮度值.