[发明专利]一种基于OpenGL的目标光场创建方法

权利要求书

1.一种基于OpenGL的目标光场创建方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、OpenGL读取计算机三维模型数据；

b、通过OpenGL模型矩阵将模型坐标转换为世界坐标；

c、通过OpenGL视图矩阵将世界坐标转换为相机坐标；

d、通过OpenGL投影矩阵将相机坐标转换为投影图像坐标；

e、OpenGL依照投影图像坐标对投影图像进行绘制并完成存储。

2.根据权利要求1所述的基于OpenGL的目标光场创建方法，其特征在于，所述步骤b具体如下：

对任意一个三维点的模型坐标(x,y,z)引入一个新的分量w，使w＝1，得到该三维点的齐次坐标(x,y,z,1)，模型矩阵的维度是4行4列，模型矩阵左乘w齐次坐标(x,y,z,1)，即得到该点的世界坐标。

3.根据权利要求1或2所述的基于OpenGL的目标光场创建方法，其特征在于，在OpenGL中，默认坐标系为水平向右方向为X轴，竖直向上方向为Y轴，垂直纸面向外为Z轴，当读取该模型文件时，先将模型文件中的物体沿Y轴逆时针旋转180度，再将物体沿X轴逆时针旋转90度，即可完成模型坐标到世界坐标的转换。

4.根据权利要求1所述的基于OpenGL的目标光场创建方法，其特征在于，所述步骤c具体如下：

步骤b得到的世界坐标后，设置相机阵列观察，OpenGL设置相机视轴以及朝向，将世界坐标系X_w,Y_w,Z_w转化为相机坐标系X_c,Y_c,Z_c。

5.根据权利要求1或4所述的基于OpenGL的目标光场创建方法，其特征在于，所述步骤d具体如下：

使用相机坐标系得到相机坐标后，再使用投影矩阵将相机坐标系印射到尺寸为±1的正方体中，将梯形形态的视椎体缩放成正方体，使靠近视椎的场景被放大，远离视椎的场景被缩小，即得到任意一个三维模型在不同位置、不同角度的投影图像结果。

6.根据权利要求1所述的基于OpenGL的目标光场创建方法，其特征在于，所述步骤e中OpenGL在数据初始化阶段将模型的顶点位置、法线方向和纹理坐标绑定在一起，通过顶点着色器和片段着色器对绑定的坐标做处理，具体处理步骤如下：

e1、第n幅投影图像绘制开始；

e2、顶点着色器内位置坐标计算：顶点着色器对顶点位置和法线方向做处理后输出二维或三维坐标；

e3、片段着色器内纹理坐标计算：片段着色器对纹理坐标做处理后输出需要显示的RGB颜色；

e4、检测是否完成所有图像绘制，如果全部完成，进行所有图像的存储，如果未完成，则将未完成的图像传入第e1步继续绘制；

上述步骤中，顶点着色器和片段着色器之间可自由地传输数据。