[发明专利]一种基于帧间抖动的平滑渲染方法

权利要求书

1.一种基于帧间抖动的平滑渲染方法，其特征在于：具体包含如下步骤：

步骤1，采用哈姆斯利Hammersley低差异随机序列，用于把任意顺序的整数映射为[0,1]的均匀随机的低差异序列，通过函数Hammersley和倒根函数RadicalInverse实现；

步骤2，根据步骤1生成的低差异序列，对投影矩阵ProjectMatrix进行偏移抖动，进而生成偏移抖动的投影矩阵，新的投影矩阵可以偏移摄像机渲染的一帧；

步骤3，多帧生成像素的多个子像素，每一帧摄像机根据新的抖动偏移渲染像素的子像素；

步骤4，采样子像素当前帧的像素值，从当前帧的渲染目标纹理中取得；

步骤5，累加多帧实现平滑算法，每一帧对应像素的一个子像素，采样每一帧后进行加权累加；

步骤6，色调映射处理闪烁，由于累加多帧时相邻子像素的颜色值差异太大会导致闪烁，需做色调映射对颜色值的范围进行限制，降低闪烁；

步骤7，Clamp截断处理模糊，在相机移动时，像素会累加上一帧的相同位置的像素导致模糊，需要进行截断处理，舍弃上一帧的像素值。

2.根据权利要求1所述的一种基于帧间抖动的平滑渲染方法，其特征在于：在步骤1中，所述低差异序列是一种分布在[0,1]空间中的点集；

采用哈姆斯利Hammersley低差异序列，此序列可把任意顺序的整数映射为[0,1]的均匀随机的低差异序列，通过函数Hammersley和倒根函数RadicalInverse实现。

3.根据权利要求1所述的一种基于帧间抖动的平滑渲染方法，其特征在于：所述步骤2具体如下：根据步骤1生成的低差异序列，对投影矩阵ProjectMatrix进行偏移抖动,因为投影矩阵对观察坐标系的顶点变换归一化后为标准设备坐标系，对投影矩阵的抖动恰好使其对应于像素的子像素位置

ProjectionMatrix.M[2][0]+＝Jitter.X；

ProjectionMatrix.M[2][1]+＝Jitter.Y；

ProjectionMatrix是四行四列的投影矩阵，通过对投影矩阵的第三行的前两个成员累加+＝实现对摄像机的抖动

其中ProjectionMatrix.M[2][0]/.M[2][1]为矩阵第三行的前两个值，Jitter.X为X方向上的抖动，Jitter.Y为Y方向上的抖动。

4.根据权利要求1所述的一种基于帧间抖动的平滑渲染方法，其特征在于：所述步骤3具体如下：

步骤3.1，计算像素点上一帧在什么位置，可用这一帧的归一设备坐标，乘上ViewProjection矩阵的逆矩阵，再乘上一帧的ViewProjection矩阵，变换到上一帧的裁剪空间里，且要保存摄像机上一帧的ViewProjection矩阵；其中，View为观察，Projection投影；

步骤3.2，根据物体的移动，保存物体上一帧的位置，然后同一个局部坐标的点，分别乘这一帧和上一帧的World世界矩阵，再分别乘这一帧和上一帧的ViewProjection矩阵，就得到裁剪空间里的位置，保存这一帧减上一帧作为这一帧的速度，可得到多帧的多个子像素的位置。

5.根据权利要求1所述的一种基于帧间抖动的平滑渲染方法，其特征在于：所述步骤4具体如下：根据步骤3产生当前帧的子像素位置SubPixelUV，计算出子像素的像素值PixelColor:

PixelColor＝Sum(Lights,SubPixelUV,Normal)；Sum为累加，Lights为场景里的所有光照，Normal为子像素的法线。