CN112132918B - 基于粒子的聚光灯效果实现方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于粒子的聚光灯效果实现方法、介质、设备及装置,其中方法包括:获取图像信息和中心点位置信息,其中,图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;根据中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像;能够基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域,特别涉及一种基于粒子的聚光灯效果实现方法、一种计算机可读存储介质、一种计算机设备以及一种基于粒子的聚光灯效果实现装置。
背景技术
在图形学上,聚光灯效果作为典型的灯光效果有着广泛的应用。
相关技术中,在粒子***中实现聚光灯效果时,往往需要为每个粒子添加光源;并且,由于粒子的位置都是随机生成的,因此,在粒子位置变化时,则需要进行光源的重新绑定。进而导致聚光灯效果生成效率低下,计算量大,且计算过程复杂。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种基于粒子的聚光灯效果实现方法,能够基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。
本发明的第四个目的在于提出一种基于粒子的聚光灯效果实现装置。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种基于粒子的聚光灯效果实现方法,包括以下步骤:获取图像信息和中心点位置信息,其中,所述图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;根据所述中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将所述蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像。
根据本发明实施例的基于粒子的聚光灯效果实现方法,首先,获取图像信息和中心点位置信息,其中,图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;接着,根据中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;然后,根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像;从而实现基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
另外,根据本发明上述实施例提出的基于粒子的聚光灯效果实现方法还可以具有如下附加的技术特征:
可选地,每个粒子的发光方向根据以下公式计算:
dir=centerPoint-uv
其中,dir表示粒子的发光方向,centerPoint表示中心点的位置信息,uv表示粒子对应的位置信息。
可选地,所述采样步长根据以下公式确定:
dist=|dir|
distmin=max(|dir|,5)
其中,dist表示粒子与中心点之间的距离,dir粒子的发光方向,distmin表示最小距离,step表示采样步长。
可选地,每个粒子的采样过程通过以下公式表述:
其中,color表示当前采样点所对应的像素值,sum表示累加采样数据,count表示采样数据的累加次数。
为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有基于粒子的聚光灯效果实现程序,该基于粒子的聚光灯效果实现程序被处理器执行时实现如上述的基于粒子的聚光灯效果实现方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质,通过存储基于粒子的聚光灯效果实现程序,以使得处理器在执行该基于粒子的聚光灯效果实现程序时,实现如上述的基于粒子的聚光灯效果实现方法,从而实现基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现如上述的基于粒子的聚光灯效果实现方法。
根据本发明实施例的计算机设备,通过存储器对基于粒子的聚光灯效果实现程序进行存储,以使得处理器在执行该基于粒子的聚光灯效果实现程序时,实现如上述的基于粒子的聚光灯效果实现方法,从而实现基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
为达到上述目的,本发明实施例提出了一种基于粒子的聚光灯效果实现装置,包括获取模块,所述获取模块用于获取图像信息和中心点位置信息,其中,所述图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;计算模块,所述计算模块用于根据所述中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;采样模块,所述采样模块用于根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将所述蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像。
根据本发明实施例的基于粒子的聚光灯效果实现装置,通过设置获取模块用于获取图像信息和中心点位置信息,其中,所述图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;计算模块用于根据所述中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;采样模块用于根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将所述蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像;从而实现基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
另外,根据本发明上述实施例提出的基于粒子的聚光灯效果实现装置还可以具有如下附加的技术特征:
可选地,每个粒子的发光方向根据以下公式计算:
dir=centerPoint-uv
其中,dir表示粒子的发光方向,centerPoint表示中心点的位置信息,uv表示粒子对应的位置信息。
可选地,所述采样步长根据以下公式确定:
dist=|dir|
distmin=max(|dir|,5)
其中,dist表示粒子与中心点之间的距离,dir粒子的发光方向,distmin表示最小距离,step表示采样步长。
可选地,每个粒子的采样过程通过以下公式表述:
其中,color表示当前采样点所对应的像素值,sum表示累加采样数据,count表示采样数据的累加次数。
附图说明
图1为根据本发明实施例的基于粒子的聚光灯效果实现方法的流程示意图;
图2为根据本发明实施例的基于粒子的聚光灯效果实现装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
相关技术中,在基于粒子***实现聚光灯效果时,聚光灯效果生成效率低下,计算量大,并且计算过程复杂;根据本发明实施例的基于粒子的聚光灯效果实现方法,首先,获取图像信息和中心点位置信息,其中,图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;接着,根据中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;然后,根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像;从而实现基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
为了更好的理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
图1为根据本发明实施例的基于粒子的聚光灯效果实现方法的流程示意图,如图1所示,该基于粒子的聚光灯效果实现方法包括以下步骤:
S101,获取图像信息和中心点位置信息,其中,图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息。
也就是说,获取图像信息和发光中心点的位置信息,其中,该图像信息中包括多个粒子以及每个粒子所对应的位置信息。
作为一种示例,首先,获取输入图像src(该图像src中包含有多个粒子),并设置聚光灯的发光中心center point,以完成图像中多个粒子中每个粒子对应的位置信息以及发光中心点的位置信息的获取。
S102,根据中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长。
也就是说,根据中心点的位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,该发光方向决定了在实现光线效果时,灯光的照射方向;然后,根据中心点的位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子与中心点之间的距离,并根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长。
作为一种示例,每个粒子的发光方向根据以下公式计算:
dir=centerPoint-uv
其中,dir表示粒子的发光方向,centerPoint表示中心点的位置信息,uv表示粒子对应的位置信息。
作为一种示例,采样步长根据以下公式确定:
dist=|dir|
distmin=max(|dir|,5)
其中,dist表示粒子与中心点之间的距离,dir粒子的发光方向,distmin表示最小距离,step表示采样步长。
也就是说,计算粒子当前位置到发光中心之间的距离dist,并用距离加权的方式决定后续采样的密度;其中,为了保证发光中心处的效果,设置最小距离distmin。
S103,根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像。
即言,根据每个粒子对应的采样步长,从粒子的当前位置开始,沿着粒子的发光方向进行采样,然后根据每个粒子的采样结果生成蒙版,并将蒙版和原始的图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像。
作为一种示例,每个粒子的采样过程通过以下公式表述:
其中,color表示当前采样点所对应的像素值,sum表示累加采样数据,count表示采样数据的累加次数。
即言,根据步长,从粒子的当前位置开始,沿着发光方向进行采样,在每次采样获得到采样数据时,对采样数据进行累加,以得到sum;同时,对采样数据的累加次数进行统计,以得到count,进而,可以根据sum和count得到当前采样任务时采样位置所对应的像素值color。然后,在遍历整个图像之后,可以得到相应的蒙版,在得到蒙版之后,将蒙版与原始图像进行融合,即得到最终聚光灯效果图像。
综上所述,根据本发明实施例的基于粒子的聚光灯效果实现方法,首先,获取图像信息和中心点位置信息,其中,图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;接着,根据中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;然后,根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像;从而实现基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
为实现上述实施例,本发明实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有基于粒子的聚光灯效果实现程序,该基于粒子的聚光灯效果实现程序被处理器执行时实现如上述的基于粒子的聚光灯效果实现方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质,通过存储基于粒子的聚光灯效果实现程序,以使得处理器在执行该基于粒子的聚光灯效果实现程序时,实现如上述的基于粒子的聚光灯效果实现方法,从而实现基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
为实现上述实施例,本发明实施例提出了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现如上述的基于粒子的聚光灯效果实现方法。
根据本发明实施例的计算机设备,通过存储器对基于粒子的聚光灯效果实现程序进行存储,以使得处理器在执行该基于粒子的聚光灯效果实现程序时,实现如上述的基于粒子的聚光灯效果实现方法,从而实现基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
为实现上述实施例,本发明实施例提出了一种基于粒子的聚光灯效果实现装置,如图2所示,该基于粒子的聚光灯效果实现装置包括:获取模块10、计算模块20和采样模块30。
其中,获取模块10用于获取图像信息和中心点位置信息,其中,图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;
计算模块20用于根据中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;
采样模块30用于根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像。
在一些实施例中,每个粒子的发光方向根据以下公式计算:
dir=centerPoint-uv
其中,dir表示粒子的发光方向,centerPoint表示中心点的位置信息,uv表示粒子对应的位置信息。
在一些实施例中,采样步长根据以下公式确定:
dist=|dir|
distmin=max(|dir|,5)
其中,dist表示粒子与中心点之间的距离,dir粒子的发光方向,distmin表示最小距离,step表示采样步长。
在一些实施例中,每个粒子的采样过程通过以下公式表述:
其中,color表示当前采样点所对应的像素值,sum表示累加采样数据,count表示采样数据的累加次数。
需要说明的是,上述关于图1中基于粒子的聚光灯效果实现方法的描述同样适用于该基于粒子的聚光灯效果实现装置,在此不做赘述。
综上所述,根据本发明实施例的基于粒子的聚光灯效果实现装置,通过设置获取模块用于获取图像信息和中心点位置信息,其中,所述图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;计算模块用于根据所述中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;采样模块用于根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将所述蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像;从而实现基于粒子***有效生成聚光灯效果,同时,降低聚光灯效果生成过程中所需计算量,提高生成效率。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
应当注意的是,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (6)
1.一种基于粒子的聚光灯效果实现方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取图像信息和中心点位置信息,其中,所述图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;
根据所述中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;
根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将所述蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像;
其中,每个粒子的发光方向根据以下公式计算:
dir=centerPoint-uv
其中,dir表示粒子的发光方向,centerPoint表示中心点的位置信息,uv表示粒子对应的位置信息;
其中,所述采样步长根据以下公式确定:
dist=|dir|
distmin=max(|dir|,5)
其中,dist表示粒子与中心点之间的距离,dir粒子的发光方向,distmin表示最小距离,step表示采样步长。
3.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有基于粒子的聚光灯效果实现程序,该基于粒子的聚光灯效果实现程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的基于粒子的聚光灯效果实现方法。
4.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时,实现如权利要求1-2中任一项所述的基于粒子的聚光灯效果实现方法。
5.一种基于粒子的聚光灯效果实现装置,其特征在于,包括:
获取模块,所述获取模块用于获取图像信息和中心点位置信息,其中,所述图像信息包括多个粒子和每个粒子对应的位置信息;
计算模块,所述计算模块用于根据所述中心点位置信息和每个粒子对应的位置信息计算每个粒子的发光方向,并计算每个粒子与中心点之间的距离,以及根据每个粒子与中心点之间的距离确定每个粒子对应的采样步长;
采样模块,所述采样模块用于根据每个粒子对应的采样步长、每个粒子对应的位置信息和每个粒子的发光方向进行采样,并根据每个粒子对应的采样结果生成蒙版,以及将所述蒙版与图像信息进行融合,以生成聚光灯效果图像;
其中,每个粒子的发光方向根据以下公式计算:
dir=centerPoint-uv
其中,dir表示粒子的发光方向,centerPoint表示中心点的位置信息,uv表示粒子对应的位置信息;
其中,所述采样步长根据以下公式确定:
dist=|dir|
distmin=max(|dir|,5)
其中,dist表示粒子与中心点之间的距离,dir粒子的发光方向,distmin表示最小距离,step表示采样步长。
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- 2021-07-16 WO PCT/CN2021/106952 patent/WO2022042130A1/zh active Application Filing
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