[发明专利]景深栅格化

说明书

背景技术

本申请涉及计算机，并且尤其涉及图形处理。

在过去的几年中，对于随机栅格化的研究活动不断增加。然而，景深的有效栅格化和动感模糊依然是难以实现的目标。实质上，仅景深的栅格化是较简单的问题，但是仍然没有很好地探索出对于其的专门算法。

附图说明

图1是根据一个实施例表示二维的分离平面的草图；

图2是根据一个实施例的潜在可视和不可视半空间的示意性原理图；

图3是根据一个实施例的分离平面如何生成半空间线的原理图；

图4是根据一个实施例经过切片的角投射的三角形的示意性原理图；

图5是根照一个实施例表示对于经过切片看到的三角形的可视区域的草图；

图6是根据一个实施例与焦平面相交的三角形的描绘；

图7是根据一个实施例表示关于焦平面进行交叉测试生成交叉点V的三角形的边qr的草图；

图8是根据一个实施例表示两个候选平面将空间划分为四个区域的草图；

图9是一个具有相对应的存储的透镜网格的草图；

图10是一个实施例的流程图；并且

图11是一个实施例的硬件原理图。

具体实施方式

一种用于景深栅格化的有效算法以去除透镜上的(u,v)空间的半空间区域为基础，从该半空间区域，不能够经过切片内的任何像素看到要被明确呈现的三角形。我们精确地发现所有这样的区域的交叉，并且产生的区域用于减少切片中样本的数量，在该切片中需要执行完整的“三角形内部样本”测试。对于如何使用(u,v)空间中产生的区域来快速地剔除样本免于被测试，我们提出了几种有效的方法。

通常，对于景深（DOF）呈现，通过对透镜区域进行参数化，其中Ω为光圈形状，并且可以例如是方形或圆形。一般来说，我们具有每像素n个样本用于随机栅格化，其中，每一个样本由空间位置(x_i,y_i)和透镜位置(u_i,v_i)构成。将三角形的裁剪空间顶点表示为并且然后将三角形表示为P⁰P¹P²。切片是焦点对准的平面中像素的矩形块。有时，我们使用术语“焦平面”代替“焦点对准的平面”，焦平面是满足w=F的平面，在该焦平面中，呈现的几何体将表现出完美的聚焦。内部测试简单地计算某一样本(x_i,y_i,u_i,v_i)是否位于正在被栅格化的三角形内部。一般来说，应该最小化不必要的内部测试的数量。

为了描述我们的算法，我们将使用分离平面的概念，该概念也曾用于对于大型遮光板的基于单元的遮挡剔除。位于两个凸多面体对象之间的分离平面是由来自一个对象的边和来自另一个对象的顶点形成的平面，并且同时，这两个对象必须位于该平面的相对侧上。图1中示出了该分离平面的二维说明。

在图1中，能够使用切片和三角形的分离线来发现透镜上的区域，在该区域中，能够减少随机栅格化所需要的计算的数量。使用分离平面来检测透镜上的区域10和12。注意到，在区域12中，不存在能够经过切片中的任何点“看到”三角形的透镜位置。在图1的左侧上，三角形位于焦平面的后面。在图1的右侧上，三角形位于焦平面的前面。当使用焦平面后面的顶点来限定分离平面时，正的半空间包含切片，并且反之亦然。

可以使用根据切片和三角形导出的分离平面来去除透镜上的半空间区域免于进一步处理。我们发现不能够经过切片中的任何点“看到”三角形的透镜上的区域，并且因而在这样的区域中具有透镜坐标(u_i,v_i)的切片中的所有样本不需要任何进一步的内部测试。直观地，这能够根据图1进行理解，其中使用切片和三角形的分离线来剔除透镜上的区域12。

在三维中，存在能够用于剔除透镜上的半空间区域的两种不同类型的分离平面。这在图2中进行了说明。通过切片的边和三角形的顶点生成分离平面的第一集合，我们用π_i来表示这些平面，其中，该平面的正半空间由所有点P组成，以使得π_i(P)≥0。现在，考虑切片的最左侧的（垂直）边。在图2的左侧的示例中，切片的左侧与三角形的最右侧的顶点创建分离平面。这一分离平面将透镜区域分离为两个半空间。我们将该分割线称为半空间线h_i(u,v)=0。