渲染方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

本公开提供了一种渲染方法、装置、计算机设备及存储介质，其中，该方法包括：获取头发模型、以及与所述头发模型对应的头发贴图；所述头发模型包括：位于头部不同位置的多个第一模型；每个所述第一模型是对对应位置的多根头发形成的发片进行建模生成的；所述头发贴图包括：针对所述每个第一模型生成、用于表征对应位置多根头发的颜色贴图；所述颜色贴图包括：多个颜色通道、以及透明度通道；所述颜色贴图中各个像素点在所述透明度通道的值，用于表征该像素点的透明度信息；利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像。的渲染图像。的渲染图像。

【技术实现步骤摘要】
渲染方法、装置、计算机设备及存储介质


[0001]本公开涉及图像处理
，具体而言，涉及一种渲染方法、装置、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]目前，生活中经常看到超写实风格角色人物的电影、动画、广告等媒体资产(以下简称数字人)；但在移动端实时渲染的应用程序或游戏中，我们很难看到数字人的出现。究其原因主要是超写实风格数字人在制作上的成本极高；同时，超写实风格的数字人在渲染时所需算力较多，但很多嵌入式设备的算力优先，导致了传统数字人制作流程产出的美术资产很难在这些设备中流畅渲染，尤其是数字人头发的表现，更是在数字人渲染中占据几乎一半的渲染压力，因此，一种能够以较低算力实现超写实头发渲染方法成为当前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本公开实施例至少提供一种渲染方法、装置以及系统。
[0004]第一方面，本公开实施例提供了一种渲染方法，其特征在于，包括：
[0005]获取头发模型、以及与所述头发模型对应的头发贴图；所述头发模型包括：位于头部不同位置的多个第一模型；每个所述第一模型是对对应位置的多根头发形成的发片进行建模生成的；所述头发贴图包括：针对所述每个第一模型生成、用于表征对应位置多根头发的颜色贴图；所述颜色贴图包括：多个颜色通道、以及透明度通道；所述颜色贴图中各个像素点在所述透明度通道的值，用于表征该像素点的透明度信息；
[0006]利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像。
[0007]这样，通过对多根头发形成的发片进行建模，得到位于头部不同位置的第一模型，使得无需为每一根头发分别构建模型，减小了在渲染过程中所需要渲染的模型数量；同时，利用具有透明度信息的头发贴图对第一模型进行渲染，使得第一模型之间的遮挡关系不会影响应当被“看见”的头发被渲染至渲染图像中，从而在减小对算力需求的基础上，能够保证头发渲染过程中的超写实特性。
[0008]一种可选的实施方式中，所述利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像，包括：
[0009]针对多个第一模型中的每个第一模型，利用该第一模型对应的头发贴图对该第一模型进行渲染，生成与该第一模型对应的第一图层、以及与所述第一图层中各个像素点分别对应的透明度信息；
[0010]基于多个第一模型分别相对于虚拟相机的深度信息、以及所述第一图层中各个像素点分别对应的透明度信息，将多个第一模型分别对应的第一图层进行叠加，得到所述渲染图像。
[0011]这样，利用每个第一模型对应的头发贴图，将每个第一模型对应的一组发丝渲染为一个图层，并基于模型间的位置关系、以及各个第一图层中各个像素点额对应的透明度信息进行图层的叠加，使得得到的渲染图像中，能够展示出多层第一模型分别对应的头发，达到增加现实效果的目的。
[0012]一种可选的实施方式中，所述头发模型还包括：用于表征头发根部的第二模型；
[0013]所述利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像，包括：
[0014]所述利用所述颜色贴图对所述第一模型进行渲染，得到第一图层，以及对所述第二模型进行渲染，得到第二图层；
[0015]基于所述第一模型和所述第二模型分别相对于虚拟相机的深度信息，确定所述第一图层和所述第二图层之间的叠加顺序；
[0016]按照所述叠加顺序，将所述第一图层和所述第二图层进行叠加，生成所述渲染图像。
[0017]这样，采用发片与发根两类模型进行头发的制作，将多个发片图层与发根图层进行叠加展示，避免由于头发贴图的透明度信息造成能将头皮渲染出来的问题，增加头发渲染的真实性。
[0018]一种可选的实施方式中，所述第一模型中远离发根的位置，形成多个角度小于预设角度的尖部；
[0019]所述利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像，包括：
[0020]利用所述颜色贴图对所述第一模型进行颜色渲染、以及基于光线方向信息、和所述第一模型的位置信息，对所述第一模型进行阴影渲染，得到所述头发模型对应的渲染图像。
[0021]这样，可以使得渲染引擎投射的阴影在末梢越来越收束，最终成为尖状的头发投影效果，使得头发的投影显示更加的自然。
[0022]一种可选的实施方式中，所述头发模型还包括位于头发稍部的第三模型、以及与所述第三模型对应的颜色贴图；所述第三模型远离发根的位置，形成多个角度小于预设角度的尖部；
[0023]所述利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像，包括：
[0024]利用所述第一模型对应的颜色贴图，对所述第一模型进行渲染，得到与所述第一模型对应的第一图层；以及
[0025]利用所述第三模型对应的颜色贴图，对所述第三模型进行颜色渲染、以及基于光线方向信息、和所述第三模型的位置信息，对所述第三模型进行阴影渲染，得到与所述第三模型对应的第三图层；
[0026]基于所述第一模型和所述第三模型分别相对于虚拟相机的深度信息，将所述第一图层和所述第三图形进行叠加，得到所述渲染图像。
[0027]这样，可以通过发梢、发片、发根三类模型进行头发模型的制作，以实现更加贴近真实头发的数字人头发模型、以及更加真实的头发阴影效果。
[0028]一种可选的实施方式中，所述利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像，包括：
[0029]基于光照方向、虚拟相机方向、以及所述头发模型包括的模型顶点的法线方向信息，确定所述头发模型对应的目标高光效果信息；所述目标高光效果信息用于表征所述头发模型中各个顶点分别对应的高光程度；
[0030]基于所述目标高光效果信息，确定所述头发模型中各个顶点分别对应的光照强度信息；
[0031]基于所述光照强度信息、以及所述颜色贴图，对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像。
[0032]这样，渲染器会根据光线与模型法线的角度，计算高光所处模型的位置，并配合本公开中的手绘的颜色贴图，进行头发模型的渲染，实时渲染出更加真实的数字人头发。
[0033]一种可选的实施方式中，所述头发贴图还包括：用于确定所述头发模型的光照效果的第一贴图；
[0034]所述基于所述目标高光效果信息，确定所述头发模型中各个顶点分别对应的光照强度信息，包括：
[0035]对所述目标高光效果信息、以及第一贴图进行融合处理，得到所述头发模型中各个顶点分别对应的光照强度信息。
[0036]在实时渲染引擎中，渲染器会根据光线与模型法线的角度，计算高光所处模型的位置。但本申请因为使用了内中外层的模型制作逻辑，内层模型被外层行遮挡，理论上而言应是不应该产生强烈高光的，并且所能产生高光的范围也应该明显弱于外层模型，否则从视觉上将从外层看到内层反射高光，得到错误的渲染结果。因此，利用用于调整高光效果的第一帖图，与高光信息融合处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种渲染方法，其特征在于，包括：获取头发模型、以及与所述头发模型对应的头发贴图；所述头发模型包括：位于头部不同位置的多个第一模型；每个所述第一模型是对对应位置的多根头发形成的发片进行建模生成的；所述头发贴图包括：针对所述每个第一模型生成、用于表征对应位置多根头发的颜色贴图；所述颜色贴图包括：多个颜色通道、以及透明度通道；所述颜色贴图中各个像素点在所述透明度通道的值，用于表征该像素点的透明度信息；利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像。2.根据权利要求1所述的渲染方法，其特征在于，所述利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像，包括：针对多个第一模型中的每个第一模型，利用该第一模型对应的头发贴图对该第一模型进行渲染，生成与该第一模型对应的第一图层、以及与所述第一图层中各个像素点分别对应的透明度信息；基于多个第一模型分别相对于虚拟相机的深度信息、以及所述第一图层中各个像素点分别对应的透明度信息，将多个第一模型分别对应的第一图层进行叠加，得到所述渲染图像。3.根据权利要求1或2所述的渲染方法，其特征在于，所述头发模型还包括：用于表征头发根部的第二模型；所述利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像，包括：所述利用所述颜色贴图对所述第一模型进行渲染，得到第一图层，以及对所述第二模型进行渲染，得到第二图层；基于所述第一模型和所述第二模型分别相对于虚拟相机的深度信息，确定所述第一图层和所述第二图层之间的叠加顺序；按照所述叠加顺序，将所述第一图层和所述第二图层进行叠加，生成所述渲染图像。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的渲染方法，其特征在于，所述第一模型中远离发根的位置，形成多个角度小于预设角度的尖部；所述利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像，包括：利用所述颜色贴图对所述第一模型进行颜色渲染、以及基于光线方向信息、和所述第一模型的位置信息，对所述第一模型进行阴影渲染，得到所述头发模型对应的渲染图像。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的渲染方法，其特征在于，所述头发模型还包括位于头发稍部的第三模型、以及与所述第三模型对应的颜色贴图；所述第三模型远离发根的位置，形成多个角度小于预设角度的尖部；所述利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像，包括：利用所述第一模型对应的颜色贴图，对所述第一模型进行渲染，得到与所述第一模型对应的第一图层；以及利用所述第三模型对应的颜色贴图，对所述第三模型进行颜色渲染、以及基于光线方向信息、和所述第三模型的位置信息，对所述第三模型进行阴影渲染，得到与所述第三模型
对应的第三图层；基于所述第一模型和所述第三模型分别相对于虚拟相机的深度信息，将所述第一图层和所述第三图形进行叠加，得到所述渲染图像。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的渲染方法，其特征在于，所述利用所述头发贴图对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像，包括：基于光照方向、虚拟相机方向、以及所述头发模型包括的模型顶点的法线方向信息，确定所述头发模型对应的目标高光效果信息；所述目标高光效果信息用于表征所述头发模型中各个顶点分别对应的高光程度；基于所述目标高光效果信息，确定所述头发模型中各个顶点分别对应的光照强度信息；基于所述光照强度信息、以及所述颜色贴图，对所述头发模型进行渲染，生成与所述头发模型对应的渲染图像。7.根据权利要求6所述的渲染方法，其特征在于，所述头发贴图还包括：用于确定所述头发模型的光照效果的第一贴图；所述基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷晨，
申请(专利权)人：北京大甜绵白糖科技有限公司，
类型：发明
国别省市：