[发明专利]模型表面法线的计算方法

权利要求书

1.一种模型表面法线的计算方法，对于有多个三角形拼接描述物体的表面结构的三角网络模型，经过GPU的光栅化，即对每个顶点和像素进行插值计算，转化为像素的位置和法线信息，则计算每个像素的法线的朝向能得出模型表面的光照信息，

其特征在于，计算每个像素的法线的朝向分为两种情况；

第一种情况：对不带有法线贴图的模型进行法线计算；

第二种情况：对带有法线贴图的模型法线进行计算。

2.根据权利要求1所述的模型表面法线的计算方法，其特征在于，上述第一种情况对不带有法线贴图的模型进行法线计算具体步骤包括：

找到三角网络模型中所有共享顶点的所有面的步骤；

计算所有面中各个面的面法线的步骤；

将上述计算的各个面的面法线相加从而得出一个面法线和，将该面法线和除以三角网络模型中共顶点的三角形数量值。

3.根据权利要求1所述的模型表面法线的计算方法，其特征在于，第二种情况对带有法线贴图的模型法线进行计算具体步骤包括：

采集法线贴图中的法线的步骤；

上述采集法线为切面空间的法线，将该切面空间的法线方向转化为本地空间的法线计算的步骤；

判断本地空间的法线方向，使该本地空间的法线方向为正方向的法线的步骤。

4.根据权利要求3所述的模型表面法线的计算方法，其特征在于，上述切面空间具体计算步骤为：

设定在切线空间的坐标方向为T，B，N；T代表切线方向，B代表副法线方向，N代表法线方向；且三个方向相互垂直；

设三角形ABC,中，基于切线空间的坐标为纹理u,v坐标，根据顶点的u,v坐标可以计算T，B，N,而T,B均在三角形所在平面上，设A(U1,V1)B(U2,V2),C(U3,V3)；

BA→=T*ΔUBA-B*ΔVBA]]>

CA→=T*ΔUCA-B*ΔVCA]]>

其中，

ΔU_BA＝U₂-U₁，ΔU_CA＝U₃-U₁，ΔV_BA＝V₂-V₁，ΔV_CA＝V₃-V₁，，

有已知A,B,C三点的坐标，得到T，B向量，进一步得到N，从而得到三角形的切线空间。

5.根据权利要求4所述的模型表面法线的计算方法，其特征在于，所述法线方向判断具体为：

若：(T×B)*N<0,令T＝-T,B＝-B,使法线方向反正转为法线正方向。