[发明专利]实现光贴图动态光照的方法、存储介质及计算设备

说明书

一种实现光贴图动态光照的方法、存储介质及计算设备，所述方法包括步骤：剥离掉光贴图的主光源，分离出其它光源的光照结果；分离出光贴图的环境漫反射；重新计算主光源的光照结果；将主光源的光照结果与其它光源的光照结果和环境漫反射相加。本发明的实现光贴图动态光照的方法、存储介质及计算设备，能够使3D场景无需重新烘焙光贴图而继续使用原单张光贴图，即可实现主光源的动态变化以及动态的高光反射与高精度的法线贴图效果，并且保留原光贴图的环境遮挡。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种实现光贴图动态光照的方法、存储介质及计算设备。

背景技术

光贴图通常用于完全的静态光照，即光源位置、颜色、亮度固定，光照的结果也不随视点位置变化的漫反射结果，并且无法描述随视点变化的高光反射。由于磁盘和显存的容量限制，光贴图的分辨率通常较低，无法表现出高精度的法线贴图效果。

要实现光源颜色亮度的动态调节及高光反射，通常会对需要动态变化的光源设置一张独立的掩码图以标出受到该光源影响的区域（图中黑色区域相当于阴影）。另一种实现高精度的法线贴图效果的方法为，烘光贴图时将光照强度在切线空间分到三个正交的向量，实时渲染时用法线贴图中的法线与三个轴点乘求得各个轴上数据的权重，求和后得到光照结果。

上述方法均需要采用两张以上的贴图并且还需要专门的光贴图烘焙程序重新烘焙光贴图，制作过程十分繁琐，并且易于出错。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种实现光贴图动态光照的方法、存储介质及计算设备，能够在单张光贴图上实现动态光照。

为实现上述目的，本发明提供的实现光贴图动态光照的方法，包括以下步骤：

剥离掉光贴图的主光源，分离出其它光源的光照结果；

分离出光贴图的环境漫反射；

重新计算主光源的光照结果；

将主光源的光照结果与其它光源的光照结果和环境漫反射相加；

所述主光源，为光贴图里已经烘焙且需要动态光照的光源。

所述剥离掉光贴图的主光源的步骤，进一步包括以下步骤：

剥离掉光贴图的环境漫反射，得到无环境漫反射的光照结果；

计算出无阴影的漫反射结果；

分离出光贴图的主光源的阴影；

无环境漫反射的光照结果减去无阴影的漫反射结果与主光源的阴影的乘积。

进一步地，所述剥离掉光贴图的环境漫反射，得到无环境漫反射的光照结果的步骤，是

将光贴图的原始颜色减去环境漫反射颜色得到的颜色的负值卡在0，得到无环境漫反射的光照结果。

进一步地，所述计算出无阴影的漫反射结果的步骤，是

将主光源方向向量与顶点法线点乘后，再与主光源颜色相乘得到无阴影的漫反射结果。

进一步地，所述分离出光贴图的主光源的阴影的步骤，是

取无阴影的漫反射结果与无环境漫反射的光照结果的比值结果的三个通道中最小的数值并且卡值在0-1之间，作为主光源的阴影。

进一步地，所述分离出光贴图的环境漫反射的步骤，是

用光贴图的原始颜色减去无阴影的漫反射结果与主光源的阴影的乘积，以及其它光源的光照结果，得到光贴图的环境漫反射。

进一步地，所述重新计算主光源的光照结果的步骤，是