[发明专利]在增强现实中渲染虚拟物体的方法及装置

说明书

本发明提供了一种在增强现实中渲染虚拟物体的方法及装置，所述方法包括以下步骤：S1：获取现实场景的图像数据；S2：根据虚拟场景中的虚拟物体的相关信息从获取的现实场景的图像数据中识别出参考物体的图像数据；S3：使用人工智能算法将参考物体的图像数据的光照数据迁移至虚拟物体的图像数据中以得出目标虚拟物体。本发明基于人工智能算法将现实场景中的参考物体的光照迁移至虚拟场景中的虚拟物体上，使虚拟物体与现实场景更真实的融合。

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，更具体地讲，涉及一种在增强现实中渲染虚拟物体的方法及装置。

背景技术

增强现实(Augmented Reality，简称AR)是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，该技术通过实时地计算摄像机影像的位置及角度并加上相应虚拟模型以实现将虚拟模型加载到真实世界中并进行互动。但是，在增强现实中对虚拟模型的渲染问题一直是影响视觉体验的关键，特别是对虚拟模型的光照渲染，对视觉体验的影响最大。

现有技术中，在增强现实中对虚拟模型的光照渲染是通过人为设置的虚拟光源来进行渲染，被渲染的虚拟模型显示起来有突兀感，不能很好的融合到真实世界中以满足用户的要求。此外，对虚拟模型的光照渲染还可以通过light probe、光照贴图等传统的方法来解决，但这些方法通常会受到场景限制和器材限制，并不能大范围的使用，具有其使用局限性。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种在增强现实中渲染虚拟物体的方法及装置，通过人工智能算法将现实场景中的参考物体的光照迁移至虚拟场景中的虚拟物体上，以使虚拟物体与现实场景更真实的融合。

根据本发明的一方面，提供了一种在增强现实中渲染虚拟物体的方法，所述方法包括以下步骤：S1：获取现实场景的图像数据；S2：根据虚拟场景中的虚拟物体的相关信息从获取的现实场景的图像数据中识别出参考物体的图像数据；S3：使用人工智能算法将参考物体的图像数据的光照数据迁移至虚拟物体的图像数据中以得出目标虚拟物体。

优选地，所述虚拟物体的相关信息包括虚拟物体的材质参数和/或虚拟物体在虚拟场景中的位置信息。

优选地，所述步骤S2包括：根据虚拟物体的材质参数从获取的现实场景的图像数据中识别出与虚拟物体材质类似的同类别物体的图像数据，或者根据虚拟物体在虚拟场景中的位置信息从获取的现实场景的图像数据中识别出与虚拟物体的位置邻近的物体的图像数据。

优选地，所述步骤S3包括：将与虚拟物体材质类似的同类别物体的图像数据的光照数据迁移至虚拟物体的图像数据中，或者将与虚拟物体的位置邻近的物体的图像数据的光照数据迁移至虚拟物体的图像数据中。

优选地，将与虚拟物体材质类似的同类别物体的图像数据的光照数据迁移至虚拟物体的图像数据中的步骤包括：对虚拟场景中的虚拟物体的3D模型进行初步渲染；基于人工智能算法将同类别物体的光照数据迁移至初步渲染后的虚拟物体上以得出带有光照的虚拟物体的图像数据；对所述带有光照的虚拟物体的图像数据进行二次渲染以得出目标虚拟物体。

优选地，将与虚拟物体位置邻近的物体的图像数据的光照数据迁移至虚拟物体的图像数据中的步骤包括：对虚拟场景中的虚拟物体的3D模型进行初步渲染；基于人工智能算法将与虚拟物体位置邻近的物体的光照数据和阴影数据迁移至初步渲染后的虚拟物体上以得出目标虚拟物体。

优选地，所述对虚拟场景中的虚拟物体进行初步渲染的步骤包括：根据当前用户的姿态数据来使用环境光渲染虚拟物体以得到用户当前视角的初步渲染的虚拟物体的图像数据。

优选地，所述对所述带有光照的虚拟物体的图像数据进行二次渲染以得出目标虚拟物体的步骤包括：对带有光照的虚拟物体的图像数据进行阴影识别以获取虚拟物体的光照方向，并依据获取的虚拟物体的光照方向和虚拟物体放置的平面位置来渲染虚拟物体的阴影图像。