[发明专利]一种实时阴影的生成方法及装置

说明书

本发明公开了一种实时阴影的生成方法及装置，根据可穿戴设备的眼镜模型以及人头模型，构建眼镜模型的阴影纹理贴图；将阴影纹理贴图烘焙于人头模型中；根据眼镜的运动状态，实时调整眼镜对应的阴影的运动状态，以使阴影与眼镜的运动状态保持一致；对人头模型上的眼镜阴影进行渲染，生成眼镜在对应灯光模型下的阴影。本发明所提供的实时阴影的生成方法及装置，实时性好、鲁棒性高，同时能够高精度地实现阴影与虚拟物件的同步实时移动，逼真度高。

技术领域

本发明涉及计算图形学技术领域，特别是涉及一种实时阴影的生成方法及装置。

背景技术

实时阴影是一种利用算法实时的在三维空间中绘制出物体在光源下的阴影的技术。实时阴影技术在虚拟现实、增强现实、仿真和游戏领域都有非常重要的应用。

衡量实时阴影技术好坏的指标主要有两点：实时性和逼真度。已知的实时阴影技术在上述指标都存在可改进的空间。随着iOS、 Android等移动平台的广泛使用，基于移动平台实现的实时阴影技术在虚拟穿戴领域应用有着广泛的应用前景。传统的实时阴影技术是基于阴影图技术、投影阴影，这种技术的阴影是不够逼真的，阴影的实时性也不够好。

为此，非常有必要找到一种实时性好、逼真度高的阴影技术，这将带来很大的应用价值和商业价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种实时阴影的生成方法及装置，以解决现有实时阴影技术实时性较差、逼真度不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种实时阴影的生成方法，包括：

根据可穿戴设备的眼镜模型以及人头模型，构建眼镜模型的阴影纹理贴图；

将所述阴影纹理贴图烘焙于所述人头模型中；

根据眼镜的运动状态，实时调整所述眼镜对应的阴影的运动状态，以使阴影与眼镜的运动状态保持一致；

对所述人头模型上的眼镜阴影进行渲染，生成眼镜在对应灯光模型下的阴影。

可选地，所述根据可穿戴设备的眼镜模型以及人头模型，构建眼镜模型的阴影纹理贴图包括：

将所述眼镜模型以及所述人头模型置于3D场景中，在所述3D场景中放入灯光模拟现实光照场景；

对所述眼镜模型以及所述人头模型进行渲染，构建所述眼镜模型的阴影纹理贴图。

可选地，在所述根据可穿戴设备的眼镜模型以及人头模型，构建眼镜模型的阴影纹理贴图之后还包括：

对所述阴影纹理贴图进行去杂处理。

可选地，所述将所述阴影纹理贴图烘焙于所述人头模型中包括：

遍历所述人头模型的图像像素坐标与所述阴影纹理贴图的像素坐标；

若所述人头模型的图像像素坐标与所述阴影纹理贴图的像素坐标一致，则将所述阴影纹理贴图的像素点的像素值烘焙到所述人头模型的像素点中，直到遍历完所有像素点。

可选地，所述根据眼镜的运动状态，实时调整所述眼镜对应的阴影的运动状态包括：

将所述眼镜分为镜框、镜腿前半部分以及镜腿后半部分，分别对三个部分的运动状态做运动匹配处理；

对于镜框部分，根据vOffset＝w*V′对阴影的运动状态进行调整；其中，(u，v)表示阴影运动前的坐标，(u′，v′)表示阴影产生运动后的坐标，vOffset为眼镜运动对阴影运动产生的影响因子，V′为眼镜的纵坐标，w为人头所在的局部坐标系与阴影纹理贴图坐标系的转换系数；