确定光照信息的方法、装置、设备和存储介质与流程

本申请涉及图像渲染，特别涉及一种确定光照信息的方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、目前在三维空间中均包括三维对象，三维对象包含由几何组成的网格，几何为三维模型中的多边形组成的元素，如点、线、三角形或者多边形等。例如，三维对象由多个三角形组成。在对三维空间中的三维对象进行渲染的过程中，会对三维对象进行着色处理，在进行着色处理时通常可以使用光线追踪法，获取光照信息。具体的，在使用光线追踪法时，着色设备使用设定的光源的位置、光源的光线数目以及光线方向，跟踪从眼睛发出的光线，计算出三维对象的光照信息，使用该光照信息对三维对象进行着色。后续可以基于着色结果，显示三维对象。

2、在使用光线追踪法进行着色处理时，当三维空间中新增三维对象或者移动三维对象时，需要使用光线追踪进行多次碰撞计算，计算该新增三维对象或者移动三维对象的光照信息，导致计算量比较大。

技术实现思路

1、本申请提供了一种确定光照信息的方法、装置、设备和存储介质，能够在新增对象或者移动对象的情况下，减少光照信息的计算量。

2、第一方面，本申请提供了一种确定光照信息的方法，该方法包括：

3、响应于目标空间中新增目标对象或者该目标对象位置移动，获取预计算的该目标空间中其它三维对象的光照信息，其中，对于该其它三维对象中任一三维对象，该光照信息包括该三维对象的表面各位置点的光线的强度和方向，基于该目标对象的表面出射的光线与该目标空间的碰撞位置点，在该光照信息中确定该目标对象的光照信息，其中，该目标对象的光照信息用于对该目标对象进行着色。

4、本申请所示的方案中，目标空间为任一三维空间，在目标空间中新增目标对象或者目标对象的位置发生移动后，确定目标对象的表面出射的光线与该目标空间的碰撞位置点，使用该碰撞位置点的光照信息，确定目标对象的光照信息，而无需使用光线追踪进行光线多次碰撞的计算，简化确定目标对象的光照信息的过程，从而能够减少计算量。

5、在一种可选的方式中，该目标对象的表面出射的光线的起点为该目标对象的表面，或者该目标对象的表面出射的光线为屏幕空间发出的光线中经过该目标对象的表面反射的光线，该屏幕空间中发出的光线的角度是基于观察者的视角确定的。在该方案中，目标对象的表面的出射的光线有多种。

6、在一种可选的方式中，该基于该目标对象的表面出射的光线与该目标空间的碰撞位置点，在该光照信息中确定该目标对象的光照信息，包括：在该其它三维对象的光照信息中，获取该目标对象的表面出射的光线与该目标空间的第一次碰撞位置点的光照信息，基于该第一次碰撞位置点的光照信息，生成该目标对象的光照信息。在该方案中，使用第一次碰撞位置点的光照信息，生成目标对象的光照信息，只进行一次光线碰撞的计算，能够减少计算量。

7、在一种可选的方式中，该基于该第一次碰撞位置点的光照信息，生成该目标对象的光照信息，包括：基于目标光照信息中目标反射方向的强度和该目标位置点的材质信息，确定该目标位置点的光照信息，其中，该目标光照信息为该目标位置点出射的光线与该目标空间的第一次碰撞位置点的光照信息，该目标反射方向为该目标位置点出射的光线在该第一次碰撞位置点的反射光线的方向，该目标位置点属于该目标对象的表面。在该方案中，在确定目标位置点的光照信息时，还考虑了目标位置点的材质信息，能够使得确定出的光照信息更真实。

8、在一种可选的方式中，该基于目标光照信息中目标反射方向的强度和目标位置点的材质信息，确定该目标位置点的光照信息，包括：基于该目标位置点的材质信息，确定该目标位置点的反射率，基于该反射率和该目标反射方向的强度，确定该目标位置点的光照信息中的强度，将该目标位置点出射的光线的出射方向，确定为该目标位置点的光照信息中的方向。在该方案中，目标位置点的反射率影响光照信息中的强度，而材质信息又与反射率相关，所以使用材质信息确定反射率，再使用反射率确定光照信息中的强度，使得计算出的光照信息中的强度更真实。

9、在一种可选的方式中，该目标对象的表面中每个位置点出射的光线包括多条光线，其中，对于每个位置点，该位置点出射的该多条光线的出射角度不相同。

10、在一种可选的方式中，该方法还包括：获取观察者的位置和视角方向，基于该目标空间中各三维对象的表面的光照信息、该位置和该视角方向，在屏幕空间中对该各三维对象进行着色处理，或者，向着色设备发送该目标对象的光照信息。在该方案中，在获取到光照信息后，还可以对三维对象进行着色处理。

11、第二方面，本申请提供了一种确定光照信息的装置，该装置具有实现上述第一方面的功能。该装置包括至少一个模块，至少一个模块用于实现上述第一方面或第一方面中任一些可选的方式所述的方法。

12、第三方面，本申请提供了一种计算设备集群，所述计算设备集群至少一个计算设备，每个计算设备包括处理器和存储器；所述至少一个计算设备的处理器用于执行所述至少一个计算设备的存储器中存储的指令，以使得所述计算设备集群执行上述第一方面或第一方面中任一些可选的方式所述的方法。

13、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括计算机程序指令，当所述计算机程序指令由计算设备集群执行时，所述计算设备集群执行上述第一方面或第一方面中任一些可选的方式所述的方法。

14、第五方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令被计算设备集群运行时，使得所述计算设备集群执行上述第一方面或第一方面中任一些可选的方式所述的方法。

技术特征：

1.一种确定光照信息的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标对象的表面出射的光线的起点为所述目标对象的表面，或者所述目标对象的表面出射的光线为屏幕空间发出的光线中经过所述目标对象的表面反射的光线，所述屏幕空间中发出的光线的角度是基于观察者的视角确定的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标对象的表面出射的光线与所述目标空间的碰撞位置点，在所述光照信息中确定所述目标对象的光照信息，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一次碰撞位置点的光照信息，生成所述目标对象的光照信息，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于目标光照信息中目标反射方向的强度和目标位置点的材质信息，确定所述目标位置点的光照信息，包括：

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述目标对象的表面中每个位置点出射的光线包括多条光线，其中，对于每个位置点，所述位置点出射的所述多条光线的出射角度不相同。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种确定光照信息的装置，其特征在于，所述装置包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述目标对象的表面出射的光线的起点为所述目标对象的表面，或者所述目标对象的表面出射的光线为屏幕空间发出的光线中经过所述目标对象的表面反射的光线，所述屏幕空间中发出的光线的角度是基于观察者的视角确定的。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述确定模块，用于：

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定模块，用于：

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定模块，用于：

13.根据权利要求8至12任一项所述的装置，其特征在于，所述目标对象的表面中每个位置点出射的光线包括多条光线，其中，对于每个位置点，所述位置点出射的所述多条光线的出射角度不相同。

14.根据权利要求8至13任一项所述的装置，其特征在于，所述获取模块，还用于获取观察者的位置和视角方向；

15.一种计算设备集群，其特征在于，所述计算设备集群包括至少一个计算设备，每个计算设备包括处理器和存储器，其中：

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括计算机指令，当所述计算机指令由计算设备集群执行时，所述计算设备集群执行如权利要求1至7任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供了一种确定光照信息的方法、装置、设备和存储介质，属于图像渲染技术领域。该方法包括：在目标空间中新增目标对象或者目标对象发生移动的情况下，获取预计算的目标空间中其它三维对象的光照信息，使用目标三维对象的表面出射的光线与目标空间的碰撞位置点，在该其它三维对象的光照信息中，确定目标对象的光照信息。这样，使用其它三维对象的光照信息，获取目标对象的光照信息，而不需要使用光线追踪进行光线多次碰撞的计算，能够减少计算量。

技术研发人员：林腾毅
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/13