模型阴影效果的生成方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种模型阴影效果的生成方法、装置和电子设备；其中，该方法包括：对目标模型的法线贴图进行第一采样处理，得到多个维度方向上的第一方向图；基于环境光源在多个维度方向上的光照角度分量，对第一方向图进行第一插值混合处理，得到第一处理结果；基于环境光源的光照高度，对法线贴图的UV坐标值进行偏移处理，对法线贴图进行第二采样处理，得到第二方向图；基于光照角度分量，对第一方向图和第二方向图进行第二插值混合处理，得到第二处理结果；基于第一处理结果和第二处理结果，确定目标模型的漫反射色彩表现系数。该方式可以使阴影效果可以随着环境光源的变化而变化，表现更加逼真；同时降低渲染运算开销。同时降低渲染运算开销。同时降低渲染运算开销。

【技术实现步骤摘要】
模型阴影效果的生成方法、装置和电子设备


[0001]本专利技术涉及模型渲染领域，尤其是涉及一种模型阴影效果的生成方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]为了减少模型的制作成本和渲染开销，制作完成的模型表面通常具有较少的凹凸面；在模型渲染过程中，通过法线贴图可以增加模型表面的凹凸效果。由于凹凸效果是通过法线贴图渲染得到，模型表面并不存在凹凸效果对应的凹凸面，当模型放置在有光源的虚拟场景中时，并不能基于凹凸效果产生相对真实的光影效果。
[0003]相关技术中，可以采用光影贴图的方式渲染模型的光影效果，但该方式渲染得到的光线效果固定，同时需要增加贴图数量，导致渲染运算开销较大；还可以采用多次采样法线贴图的方式渲染光影效果，但该方式需要多次迭代运算，渲染运算开销依然很大。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种模型阴影效果的生成方法、装置和电子设备，以使阴影效果可以随着环境光源的变化而变化，表现更加逼真；同时降低渲染运算开销。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种模型阴影效果的生成方法，方法包括：对目标模型的法线贴图进行第一采样处理，得到多个维度方向上的第一方向图；第一方向图中包括：在对应的维度方向上的法线分量；基于环境光源在多个维度方向上的光照角度分量，对多个维度方向上的第一方向图进行第一插值混合处理，得到第一处理结果；其中，环境光源位于目标模型所在的三维空间中；基于环境光源的光照高度，对法线贴图的UV坐标值进行偏移处理，并通过偏移后的UV坐标值，对法线贴图进行第二采样处理，得到多个维度方向上的第二方向图；基于多个维度方向上的光照角度分量，对第一方向图和第二方向图进行第二插值混合处理，得到第二处理结果；基于第一处理结果和第二处理结果，确定目标模型的漫反射色彩表现系数，基于漫反射色彩表现系数调整目标模型的初始色彩数据，得到具有阴影效果的色彩数据；其中，具有阴影效果的色彩数据用于：控制目标模型在三维场景中产生阴影效果。
[0006]第二方面，本专利技术实施例提供了一种模型阴影效果的生成装置，装置包括：第一采样模块，用于对目标模型的法线贴图进行第一采样处理，得到多个维度方向上的第一方向图；第一方向图中包括：在对应的维度方向上的法线分量；第一处理模块，用于基于环境光源在多个维度方向上的光照角度分量，对多个维度方向上的第一方向图进行第一插值混合处理，得到第一处理结果；其中，环境光源位于目标模型所在的三维空间中；第二采样模块，用于基于环境光源的光照高度，对法线贴图的UV坐标值进行偏移处理，并通过偏移后的UV坐标值，对法线贴图进行第二采样处理，得到多个维度方向上的第二方向图；第二处理模块，用于基于多个维度方向上的光照角度分量，对第一方向图和第二方向图进行第二插值
混合处理，得到第二处理结果；色彩数据处理模块，用于基于第一处理结果和第二处理结果，确定目标模型的漫反射色彩表现系数，基于漫反射色彩表现系数调整目标模型的初始色彩数据，得到具有阴影效果的色彩数据；其中，具有阴影效果的色彩数据用于：控制目标模型在三维场景中产生阴影效果。
[0007]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器执行机器可执行指令以实现上述模型阴影效果的生成方法。
[0008]第四方面，本专利技术实施例提供了一种机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有机器可执行指令，机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现上述模型阴影效果的生成方法。
[0009]本专利技术实施例带来了以下有益效果：
[0010]上述模型阴影效果的生成方法、装置和电子设备，对目标模型的法线贴图进行第一采样处理，得到多个维度方向上的第一方向图；第一方向图中包括：在对应的维度方向上的法线分量；基于环境光源在多个维度方向上的光照角度分量，对多个维度方向上的第一方向图进行第一插值混合处理，得到第一处理结果；其中，环境光源位于目标模型所在的三维空间中；基于环境光源的光照高度，对法线贴图的UV坐标值进行偏移处理，并通过偏移后的UV坐标值，对法线贴图进行第二采样处理，得到多个维度方向上的第二方向图；基于多个维度方向上的光照角度分量，对第一方向图和第二方向图进行第二插值混合处理，得到第二处理结果；基于第一处理结果和第二处理结果，确定目标模型的漫反射色彩表现系数，基于漫反射色彩表现系数调整目标模型的初始色彩数据，得到具有阴影效果的色彩数据；其中，具有阴影效果的色彩数据用于：控制目标模型在三维场景中产生阴影效果。
[0011]上述方式中，通过环境光源的光照角度和光照高度，对法线贴图在多个维度方向上的法线分量进行处理，得到色彩表现系数，通过该色彩表现系数调整目标模型的初始色彩，从而得到具有阴影效果的色彩数据，使目标模型在三维场景的环境光源的作用下产生阴影效果，且该阴影效果可以随着环境光源的变化而变化，表现更加逼真；同时，该方式无需额外的阴影效果贴图也无需对法线贴图进行多次迭代，渲染运算开销较小。
[0012]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0013]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术实施例提供的一种模型阴影效果的生成方法的流程图；
[0016]图2为本专利技术实施例提供的一种法线贴图和法线分量的示意图；
[0017]图3为本专利技术实施例提供的一种多维度方向对应的第一方向图；
[0018]图4为本专利技术实施例提供的一种初始色彩数据和具有阴影效果的色彩数据的示意图；
[0019]图5为本专利技术实施例提供的一种模型阴影效果的生成装置的结构示意图；
[0020]图6为本专利技术实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]下面首先对本实施例涉及的术语进行描述。
[0023]1.UV
[0024]UV是驻留在多边形网格顶点上的两维纹理坐标点，它们定义了一个两维纹理坐标系统，称为UV纹理空间，UV提供了一种模型表面与纹理图像之间的连接关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模型阴影效果的生成方法，其特征在于，所述方法包括：对目标模型的法线贴图进行第一采样处理，得到多个维度方向上的第一方向图；所述第一方向图中包括：在对应的维度方向上的法线分量；基于环境光源在所述多个维度方向上的光照角度分量，对所述多个维度方向上的第一方向图进行第一插值混合处理，得到第一处理结果；其中，所述环境光源位于所述目标模型所在的三维空间中；基于所述环境光源的光照高度，对所述法线贴图的UV坐标值进行偏移处理，并通过偏移后的UV坐标值，对所述法线贴图进行第二采样处理，得到所述多个维度方向上的第二方向图；基于所述多个维度方向上的光照角度分量，对所述第一方向图和所述第二方向图进行第二插值混合处理，得到第二处理结果；基于所述第一处理结果和所述第二处理结果，确定所述目标模型的漫反射色彩表现系数，基于所述漫反射色彩表现系数调整所述目标模型的初始色彩数据，得到具有阴影效果的色彩数据；其中，所述具有阴影效果的色彩数据用于：控制所述目标模型在所述三维场景中产生阴影效果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对目标模型的法线贴图进行第一采样处理，得到多个维度方向上的第一方向图的步骤，包括：获取目标模型的法线贴图；其中，所述法线贴图至少包括：所述三维空间中X维度方向上的法线分量和Y维度方向上的法线分量；基于所述法线贴图的UV坐标值，对所述法线贴图进行采样处理，得到所述多个维度方向对应的第一方向图；所述多个维度方向包括：正X维度方向、负X维度方向、正Y维度方向和负Y维度方向。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述X维度方向上的法线分量保存在所述法线贴图中的第一通道；所述Y维度方向上的法线分量保存在所述法线贴图中的第二通道；所述基于所述法线贴图的UV坐标值，对所述法线贴图进行采样处理，得到所述多个维度方向对应的第一方向图的步骤，包括：基于所述法线贴图的UV坐标值，在所述法线贴图的第一通道中采样大于零的法线分量，得到正X维度方向上的法线分量，将所述正X维度方向上的法线分量作为所述正X维度方向对应的第一方向图；基于所述法线贴图的UV坐标值，在所述法线贴图的第一通道中采样小于或等于零的法线分量，得到负X维度方向上的法线分量，将所述负X维度方向上的法线分量取负处理，得到所述负X维度方向对应的第一方向图；基于所述法线贴图的UV坐标值，在所述法线贴图的第二通道中采样大于零的法线分量，得到正Y维度方向上的法线分量，将所述正Y维度方向上的法线分量作为所述正Y维度方向对应的第一方向图；基于所述法线贴图的UV坐标值，在所述法线贴图的第二通道中采样小于或等于零的法线分量，得到负Y维度方向上的法线分量，将所述负Y维度方向上的法线分量取负处理，得到所述负Y维度方向对应的第一方向图。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于环境光源在所述多个维度方向上的光
照角度分量，对所述多个维度方向上的第一方向图进行第一插值混合处理，得到第一处理结果的步骤之前，所述方法还包括：基于环境光源的旋转值，确定所述环境光源的光照角度；其中，所述光照角度包括：所述环境光源在所述三维空间中水平面上的照射角度；所述水平面包括所述三维空间中X维度方向和Y维度方向所在的平面。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于环境光源的旋转值，确定所述环境光源的光照角度的步骤，包括：从所述环境光源中提取围绕所述三维空间中Z维度方向旋转的第一角度值，基于所述第一角度值确定所述环境光源的光照角度。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于环境光源在所述多个维度方向上的光照角度分量，对所述多个维度方向上的第一方向图进行第一插值混合处理，得到第一处理结果的步骤，包括：将环境光源在正X维度方向上的光照角度分量作为插值权重，对所述正X维度方向对应的第一方向图和正Y维度方向对应的第一方向图进行第一插值混合处理，得到第一中间结果；将所述环境光源在负Y维度方向上的光照角度分量作为插值权重，对所述第一中间结果和负X维度方向对应的第一方向图进行第一插值混合处理，得到第二中间结果；将所述环境光源在负X维度方向上的光照角度分量作为插值权重，对所述第二中间结果和负Y维度方向对应的第一方向图进行第一插值混合处理，得到第三中间结果；将所述环境光源在正Y维度方向上的光照角度分量作为插值权重，对所述第三中间结果和正X维度方向对应的第一方向图进行第一插值混合处理，得到第一处理结果。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述环境光源的光照高度，对所述法线贴图的UV坐标值进行偏移处理的步骤之前，所述方法还包括：从所述环境光源中提取围绕所述三维空间中X维度方向旋转的第二角度值，基于所述第二角度值确定所述环境光源的光照高度。8.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：田润，陈琳玲，雷钧，
申请(专利权)人：网易杭州网络有限公司，
类型：发明
国别省市：