[发明专利]加速渲染的方法

说明书

技术领域

本发明属于渲染技术领域，具体涉及一种加速渲染的方法。

背景技术

电影预览中，最关键的是效率。在满足美术表现要求的前提下，尽快地渲染出场景，供导演参考。

材质是用来表现物体的细节，复杂的材质可以表现出丰富的细节，完美的光照和阴影，但同时带来了极高的GPU负担，使得渲染和实时运行效率的降低。现有技术中通过美术人员形成待渲染的模型之后，获取纹理贴图、法线贴图；利用模型摆放场景，以及灯光，达到期望的渲染氛围；然后美术人员再通过预览器，离线地生成各个模型的环境贴图、直接光照贴图、间接光照贴图；然后通过上述五种贴图进行渲染，形成最终预览。

以下为现有技术中一种渲染方法的算法代码：

在上面的算法中，首先，对纹理细节(Albedo)进行采样；其次，对法线贴图(Normalmap)进行采样，并且转换法线(Normal)到世界坐标，获得环境贴图(cubemap)的反射；然后，对直接光照、间接光照贴图进行采样，通过对前面的5张图进行采样，获得最后展示的结构。

一个普通的带光照效果，通常至少需要5张贴图，100多个GPU指令，渲染和实时运行效率的降低。

因此，需要进一步提高渲染的效率。

发明内容

本发明针对现有技术中渲染的效率较低，GPU负担较大的问题，提供一种新的渲染方法，通过技术手段，把复杂材质的设定，通过预处理合并为GPU指令简单的普通贴图材质，可以表现复杂材质的细节，同时保持极高的运行效率。

为了解决上述问题，本发明提供一种加速渲染的方法，包括：生成细节丰富的高模；通过所述高模生成低模，以及生成对应的法线贴图、纹理贴图；利用低模摆放场景、放置灯光，达到预期渲染氛围；生成低模的光照贴图、位置贴图，并将所述光照贴图、法线贴图和位置贴图烘焙于所述纹理贴图上，形成简化贴图；针对所述低模，使用指定的材质和所述简化贴图，获得最终的预览效果。

可选的，所述形成简化贴图的方法包括：将所述低模的法线贴图从切线空间换到世界空间；生成所述低模在世界空间内的世界位置坐标，获取位置贴图；通过所述世界空间的法线贴图、位置贴图、以及光照贴图，将低模的光照信息烘焙到所述纹理贴图上。

可选的，对每一盏灯产生的光照信息都进行一次烘焙。

可选的，每次烘焙的结果取平均值。

可选的，还包括通过贴图工具，对所述简化贴图进行修改。

与现有方法相比较，本发明加速渲染的方法把复杂材质的设定，通过预处理合并为GPU指令简单的普通贴图材质，可以表现复杂材质的细节，同时保持极高的运行效率，具有较理想的效果同时获得更快的实时显示速度。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式的加速渲染的方法的流程图；

图2为本发明一实施例的快速渲染方法过程中，产生的中间贴图示意图；

图3为本发明一实施例的快速渲染方法过程中，产生的简化贴图的示意图；

图4为本发明一实施例的获得的简化贴图、以及六方环境贴图以及获得的模型渲染效果图；

图5和图6为本发明一实施例的渲染效果图与现有技术的渲染效果图的对图。

具体实施方式

请参考图1，为本发明一具体实施方式的加速渲染的方法的流程图。

该具体实施方式中，预览加速渲染的方法包括如下步骤：

步骤S101：生成细节丰富的高模。

美术人员根据要渲染的物体生成高模，高模的分段很细的，有很多个面构成，上面有很多节点。但是高模由于细节多，面数高，在渲染时会耗费较多的资源，影响渲染效率。

步骤S102：通过所述高模生成低模，以及对应的法线贴图、纹理贴图。

为了提高渲染效率，美术人员将高模生成面数较少的低模。并且美术人员获取低模对应的纹理贴图，并通过计算机程序获得低模的法线贴图，通过法线图，可以让低模产生和高模一样的光照细节效果。高模在实时渲染时效率太低，可以通过这种方式提高实时渲染效率。

步骤S103：利用低模摆放场景、放置灯光，达到预期渲染氛围。

美术人员按照传统方式，编辑电影场景和光照，实现电影需要渲染的氛围要求。在放置灯光的过程中，可以不限制灯光的数量。

步骤S104：生成低模的光照贴图和位置贴图，并将所述光照贴图、法线贴图和位置贴图烘焙于所述纹理贴图上，形成简化贴图。