CN113144611B - 场景渲染方法及装置、计算机存储介质、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及场景渲染技术领域，提供了一种场景渲染方法、场景渲染装置、计算机存储介质、电子设备，其中，场景渲染方法包括：根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图；自定义坐标空间为对世界坐标空间的坐标轴进行旋转处理之后得到的；根据环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图；光照贴图包含不同的基础光源方向在游戏场景中不同像素点的光照值；根据光照贴图确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值；根据目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据最终光照颜色对游戏场景进行渲染。本公开中的场景渲染方法简化了数据处理流程，无需定制烘焙工具，降低了开发成本。
Description
技术领域
本公开涉及场景渲染技术领域，特别涉及一种场景渲染方法、场景渲染装置、计算机存储介质及电子设备。
背景技术
在游戏开发的过程中，开发人员需要对游戏中的虚拟对象(例如：游戏中的人物、景物)进行渲染。对于游戏中静态光照的光照信息，通常通过烘焙的方式，预先将光照的强度、颜色和遮蔽信息，根据游戏中静态物体的UV排布，投射烘焙到一张光照贴图中来储存，然后再通过光照贴图对游戏中的对象进行渲染。
相关技术中，一般需要摆放三个方向的光源，从三个方向分别烘焙三次，分离亮度信息，进而，合并为一张记录了三个方向亮度来源的光照贴图然而，其数据处理流程复杂，并且，需要定制烘焙工具。
鉴于此，本领域亟需开发一种新的场景渲染方法及装置。
需要说明的是，上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解。
发明内容
本公开的目的在于提供一种场景渲染方法、场景渲染装置、计算机存储介质及电子设备，进而至少在一定程度上克服相关技术中需要额外定制烘焙工具的缺陷。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的第一方面，提供一种场景渲染方法，包括：根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图；所述自定义坐标空间为对世界坐标空间的坐标轴进行旋转处理之后得到的；根据所述环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图；所述光照贴图包含不同的基础光源方向在所述游戏场景中不同像素点的光照值；根据所述光照贴图确定目标光源方向在所述游戏场景中不同像素点的目标光照值；根据所述目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据所述最终光照颜色对所述游戏场景进行渲染。
在本公开的示例性实施例中，所述自定义坐标空间中的基础光源方向，通过以下方式获取：获取所述自定义坐标空间的基向量；将所述基向量的方向确定为所述自定义坐标空间中的基础光源方向。
在本公开的示例性实施例中，所述根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图，包括：将所述基向量映射至球面贴图中，以确定每个所述基向量对应的像素点；对所述基向量进行归一化处理，并将得到的归一化基向量转换为颜色值；根据各所述像素点的颜色值，生成所述环境贴图。
在本公开的示例性实施例中，所述将所述基向量映射至球面贴图中，以确定每个所述基向量对应的像素点，包括：将所述基向量映射至以所述球面贴图的中心为坐标原点的三维直角坐标系中，以确定每个所述基向量对应的像素点。
在本公开的示例性实施例中，所述根据所述光照贴图确定目标光源方向在所述游戏场景中不同像素点的目标光照值，包括：将所述目标光源方向转换为所述自定义坐标空间中的指定光源方向；对所述指定光源方向进行归一化处理，得到归一化方向；根据所述归一化方向与所述光照贴图中存储的光照值的乘积，确定所述目标光源方向在所述游戏场景中不同像素点的目标光照值。
在本公开的示例性实施例中，所述将所述目标光源方向转换为所述自定义坐标空间中的指定光源方向，包括：根据所述自定义坐标空间的基向量，将所述目标光源方向转换为所述自定义坐标空间中的指定光源方向。
在本公开的示例性实施例中，所述根据所述目标光照值以及输入的颜色信息，确定最终光照颜色，包括：将所述目标光照值与输入的颜色信息的乘积，确定为所述最终光照颜色。
根据本公开的第二方面，提供一种场景渲染装置，包括：环境贴图生成模块，用于根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图；所述自定义坐标空间为对世界坐标空间的坐标轴进行旋转处理之后得到的；烘焙处理模块，用于根据所述环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图；所述光照贴图包含不同的基础光源方向在所述游戏场景中不同像素点的光照值；光照值确定模块，用于根据所述光照贴图确定目标光源方向在所述游戏场景中不同像素点的目标光照值；渲染模块，用于根据所述目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据所述最终光照颜色对所述游戏场景进行渲染。
根据本公开的第三方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的场景渲染方法。
根据本公开的第四方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述第一方面所述的场景渲染方法。
由上述技术方案可知，本公开示例性实施例中的场景渲染方法、场景渲染装置、计算机存储介质及电子设备至少具备以下优点和积极效果：
在本公开的一些实施例所提供的技术方案中，根据自定义坐标空间(自定义坐标空间为对世界坐标空间的坐标轴进行旋转处理之后得到的)中的基础光源方向，创建一环境贴图，能够将来自天空的不同光源方向同时存储到环境贴图中。进一步的，根据环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图(光照贴图包含不同的基础光源方向在游戏场景中不同像素点的光照值)，从而仅需烘焙一次就能得到不同光源方向的光照分布，不仅解决了相关技术中需要从三个方向分别烘焙三次、数据处理流程复杂的技术问题，简化了数据处理流程，减少计算数据量，降低内存使用，提升运行时的性能，而且单次烘焙可以直接通过引擎自带的通用烘焙工具实现，解决了相关技术中需要定制烘焙器的技术问题，降低了开发成本。另一方面，根据光照贴图确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值，解决了相关技术中需要根据当前基础光源方向确定出光照贴图三个通道(RGB)分别对应的权重，进而计算出当前基础光源方向对光照的贡献值所导致的数据处理流程复杂的技术问题，简化了相关数据处理流程。以及，根据目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据最终光照颜色对游戏场景进行渲染，能够根据游戏场景的色调显示不同的光照颜色，提高游戏的沉浸感和逼真度。
本公开应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本公开一示例性实施例中场景渲染方法的流程示意图；
图2示出本公开一示例性实施例中自定义坐标空间的示意图；
图3示出本公开一示例性实施例中根据自定义坐标空间中的基础光源方向创建环境贴图的流程示意图；
图4示出本公开示例性实施例中生成的环境贴图的示意图；
图5示出本公开一示例性实施例中根据光照贴图确定目标光源方向在游戏场景的目标光照值的流程示意图；
图6A-6E示出本公开一示例性实施例中当目标光源方向发生变化时，游戏场景的显示效果示意图；
图7示出本公开一示例性实施例中渲染装置的结构示意图；
图8示出本公开示例性实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
本说明书中使用用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
目前，常见的全局光照实现方式主要为：摆放三个方向的光源，从三个方向分别烘焙三次，分离其亮度信息，合并为一张记录了三个方向亮度来源的光照图，进而，在shader中根据当前方向光源的来源方向在三方向坐标空间中计算出光照图三个通道对应的权重，得到光源方向对光照亮度的贡献，再根据场景环境的色调对暗部和亮度的光照进行染色，得到最终的间接光照。
然而，一方面，上述方案的数据制作流程复杂，需要分别烘焙三次，然后合并数据，另一方面，鉴于一般的烘焙流程仅支持主光源单方向单次烘焙，因而，上述方案需要定制烘焙工具(例如：houdini)，成本较高。
在本公开的实施例中，首先提供了一种场景渲染方法，至少在一定程度上克服现有技术中提供的场景渲染方法需要额外定制烘焙工具的缺陷。
图1示出本公开一示例性实施例中场景渲染方法的流程示意图，该场景渲染方法的执行主体可以是对游戏场景进行渲染的服务器。
参考图1，根据本公开的一个实施例的场景渲染方法包括以下步骤：
步骤S110，根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图；自定义坐标空间为对世界坐标空间的坐标轴进行旋转处理之后得到的；
步骤S120，根据环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图；光照贴图包含不同的基础光源方向在游戏场景中不同像素点的光照值；
步骤S130，根据光照贴图确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值；
步骤S140，根据目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据最终光照颜色对游戏场景进行渲染。
在图1所示实施例所提供的技术方案中，一方面，根据自定义坐标空间(自定义坐标空间为对世界坐标空间的坐标轴进行旋转处理之后得到的)中的基础光源方向，创建一环境贴图，能够将来自天空的不同光源方向同时存储到环境贴图中。进一步的，根据环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图(光照贴图包含不同的基础光源方向在游戏场景中不同像素点的光照值)，从而仅需烘焙一次就能得到不同光源方向的光照分布，不仅解决了相关技术中需要从三个方向分别烘焙三次、数据处理流程复杂的技术问题，简化了数据处理流程，减少计算数据量，降低内存使用，提升运行时的性能，而且单次烘焙可以直接通过引擎自带的通用烘焙工具实现，解决了相关技术中需要定制烘焙器的技术问题，降低了开发成本。另一方面，根据光照贴图确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值，解决了相关技术中需要根据当前基础光源方向确定出光照贴图三个通道(RGB)分别对应的权重，进而计算出当前基础光源方向对光照的贡献值所导致的数据处理流程复杂的技术问题，简化了相关数据处理流程。以及，根据目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据最终光照颜色对游戏场景进行渲染，能够根据游戏场景的色调显示不同的光照颜色，提高游戏的沉浸感和逼真度。
以下对图1中的各个步骤的具体实现过程进行详细阐述：
需要说明的是，目前一般是采用世界坐标空间中的光源方向进行相关光照贴图的处理过程，然而，参考图2，图2示出本公开一示例性实施例中自定义坐标空间的示意图，由于GI(Global illumination，全局光照)的主光源总是从天空中产生，太阳不从地下照明，因而在世界坐标空间(由X、Y、Z构成的三维空间，O为坐标原点)中，主光方向不会使用下半球的方向信息，所以本公开中对烘焙光源方向做了空间转换，得到了自定义坐标空间(由V0、V1、V2构成的三维空间)。相比世界坐标空间，自定义坐标空间中各坐标轴的正方向均分布于上半球，因而，能够更直接的记录基于各个天空方向的光照信息。
具体的，可以获取满足“两两互相垂直，长度都为1，且将XZ平面对应的圆周三等分”的一组基向量(V0，V1，V2)，示例性的，满足上述条件的一组基向量可以是： 取其近似值可以得到：V0＝(0.8165，0.5774，0)，V1＝(-0.4082，0.5774，-0.7071)，V2＝(-0.4082，0.5774，0.7071)，从而，可以将上述基向量定义的三维空间确定为上述自定义坐标空间。
在得到上述基向量之后，可以将基向量的方向确定为自定义坐标空间中的基础光源方向。
继续参考图1，在步骤S110中，根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图。
本步骤中，参考图3，图3示出本公开一示例性实施例中根据自定义坐标空间中的基础光源方向创建环境贴图的流程示意图，包含步骤S301-步骤S303，以下结合图3对步骤S110进行解释：
在步骤S301中，将基向量映射至球面贴图中，以确定每个基向量对应的像素点。
本步骤中，可以以球面贴图的中心为坐标原点，建立三维直角坐标系，进而，根据上述三维直角坐标系，确定每个基向量对应的像素点。
在步骤S302中，对基向量进行归一化处理，并将得到的归一化基向量转换为颜色值。
本步骤中，可以对上述基向量进行归一化处理，得到归一化基向量，实现该步骤的程序代码可以是：SpherePixPosNmlz＝normalize(SpherePixelPos)。
其中，归一化处理即：保持向量的方向不变，使其长度为1的处理过程。示例性的，对向量V0进行归一化处理之后得到的归一化基向量可以是V'0＝(a1，b1，c1)。
在得到多个归一化基向量之后，可以将得到的归一化基向量转换为颜色值并进行存储，示例性的，实现该步骤的程序代码可以是：panorama.rgb＝float3(saturate(dot(V0,SpherePixPosNmlz)),saturate(dot(V1,SpherePixPosNmlz)),saturate(dot(V2,SpherePixPosNmlz)))。
在步骤S303中，根据各所述像素点的颜色值，生成环境贴图。
本步骤中，可以将上述各所述像素点的颜色值对应存储，得到环境贴图。举例而言，当颜色值为(0，255，0)时，则可以确定像素点的颜色为红色。示例性的，参考图4，图4示出本公开示例性实施例中HDR(High Dynamic Range Imaging，高动态范围图像)格式32位/通道条件下生成的环境贴图的示意图，可以根据实际情况改变条件以得到不同数值精度的环境贴图。
继续参考图1，在步骤S120中，根据环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图。
本步骤中，可以先对游戏场景进行去色处理，示例性的，可以基于引擎shader实现去色过程，实现该步骤的程序代码可以是：DesaturatedTriGILightmap＝dot(OriginalColor,float3(0.2126,0.7152,0.0722))，其中，OriginalColor表示原始的光源颜色。
进而，可以根据上述环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图，光照贴图包含不同的基础光源方向在游戏场景中不同像素点的光照值。
示例性的，光照贴图(lightmap)中的R通道可以存储基础光源方向V0在游戏场景中不同像素点的光照值，G通道可以存储基础光源方向V1在游戏场景中不同像素点的光照分布，B通道可以存储基础光源方向V2在游戏场景中不同像素点的光照分布。从而，本公开中仅需烘焙一次，无需分开烘焙再进行合并等步骤，简化了贴图的制作流程，并且，通过引擎自带的Messiah及Unity，UE4等引擎自带的通用烘焙器即可烘焙，无需定制烘焙器，降低了开发成本。
其中，贴图烘焙是一种把光照信息渲染成贴图的方式，而后把这个烘焙后的贴图再贴回到场景中去的技术。这样的话光照信息变成了贴图，不需要CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)再去费时的计算了，只要算普通的贴图就可以了，所以速度极快。
在步骤S130中，根据光照贴图确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值。
本步骤中，参考图5，图5示出本公开一示例性实施例中根据光照贴图确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值的流程示意图，包含步骤S501-步骤S503，以下结合图5对步骤S130进行解释：
在步骤S501中，将目标光源方向转换为自定义坐标空间中的指定光源方向。
本步骤中，可以将上述自定义坐标空间的基向量(V0，V1，V2)组成的矩阵作为世界坐标空间与自定义坐标空间之间的转换矩阵，进而，可以基于该转换矩阵，将目标光源方向转换为自定义坐标空间中的指定光源方向。示例性的，实现该步骤S501的程序代码可以是：
float3 V0＝(0.8165,0.5774,0)；
float3 V1＝(-0.4082,0.5774,-0.7071)；
float3 V2＝(-0.4082,0.5774,0.7071)；
float3
TriGISunDir＝float3(dot(V0,SunDirWorld),dot(V1,SunDirWorld),
dot(V2,SunDirWorld))；
GILightingSimple＝max(0,dot(normalize(TriGISunDir),GILightmap))；
其中，目标光源方向可以是当前游戏场景中所需要的光源方向，可以根据游戏场景中的虚拟时刻来确定，举例而言，当游戏中显示的场景为早上9点的场景，则可以确定该目标光源方向为早上9点的光源方向。
示例性的，当目标光源方向为Vp，转换矩阵为(V0，V1，V2)时，则上述指定光源方向可以表示为(Vp·V0，Vp·V1，Vp·V2)。
在步骤S502中，对指定光源方向进行归一化处理，得到归一化方向。
本步骤中，可以对上述指定光源方向进行归一化，得到归一化方向。示例性的，得到的归一化方向可以是(a2,b2,c2)。
在步骤S503中，根据归一化方向与光照贴图中存储的光照值的乘积，确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值。
本步骤中，可以根据归一化方向与光照贴图中存储的光照值的乘积，确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值。举例而言，当从光照贴图中读取到像素点A的光照值(R1,B1,G1)之后，可以先对该光照值进行归一化处理，得到一目标数值(a3,b3,c3)。
进而，当上述归一化方向为(a2,b2,c2)时，可以确定出目标光源方向在像素点A的目标光照值为：a2*a3+b2*b3+c2*c3。
在步骤S140中，根据目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据最终光照颜色对游戏场景进行渲染。
本步骤中，在得到上述目标光照值之后，可以根据实际场景需要输入不同的颜色信息(例如：对较亮区域的光照染黄色，对较暗区域的光照染灰色)，以对不同像素点的光照进行染色。具体的，可以将上述目标光照值与输入的颜色信息的乘积，确定为上述像素点A的最终光照颜色。举例而言，当输入的颜色值为(220,180,100)，而上述目标光照值a2*a3+b2*b3+c2*c3为0.5时，则像素点A的最终光照颜色可以是(110,90,50)。
进而，在确定出每个像素点的最终光照颜色之后，可以根据最终光照颜色对游戏场景进行渲染，以使游戏场景呈现出对应的画面效果。
示例性的，参考图6A-6E，图6A-6E示出本公开一示例性实施例中当目标光源方向发生变化时，游戏场景的显示效果示意图，由图可知，本公开中的光照效果可以随光源方向的变化而发生变化。
基于上述技术方案，本公开不仅解决了相关技术中需要从三个方向分别烘焙三次、数据处理流程复杂的技术问题，简化了数据处理流程，减少计算数据量，降低内存使用，提升运行时的性能，而且单次烘焙可以直接通过引擎自带的通用烘焙工具实现，解决了相关技术中需要定制烘焙器的技术问题，降低了开发成本。
本公开还提供了一种场景渲染装置，图7示出本公开示例性实施例中场景渲染装置的结构示意图；如图7所示，场景渲染装置700可以包括环境贴图生成模块701、烘焙处理模块702、光照值确定模块703、渲染模块704。其中：
环境贴图生成模块701，用于根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图；自定义坐标空间为对世界坐标空间的坐标轴进行旋转处理之后得到的。
在本公开的示例性实施例中，环境贴图生成模块用于获取自定义坐标空间的基向量；将基向量的方向确定为自定义坐标空间中的基础光源方向。
在本公开的示例性实施例中，环境贴图生成模块用于将基向量映射至球面贴图中，以确定每个基向量对应的像素点；对基向量进行归一化处理，并将得到的归一化基向量转换为颜色值；根据各所述像素点的颜色值，生成环境贴图。
在本公开的示例性实施例中，环境贴图生成模块用于将基向量映射至以球面贴图的中心为坐标原点的三维直角坐标系中，以确定每个基向量对应的像素点。
烘焙处理模块702，用于根据环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图；光照贴图包含不同的基础光源方向在游戏场景中不同像素点的光照值。
光照值确定模块703，用于根据光照贴图确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值。
在本公开的示例性实施例中，光照值确定模块用于将目标光源方向转换为自定义坐标空间中的指定光源方向；对指定光源方向进行归一化处理，得到归一化方向；根据归一化方向与光照贴图中存储的光照值的乘积，确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值。
在本公开的示例性实施例中，光照值确定模块用于根据自定义坐标空间的基向量，将目标光源方向转换为自定义坐标空间中的指定光源方向。
渲染模块704，用于根据目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据最终光照颜色对游戏场景进行渲染。
在本公开的示例性实施例中，渲染模块用于将目标光照值与输入的颜色信息的乘积，确定为最终光照颜色。
上述场景渲染装置中各模块的具体细节已经在对应的场景渲染方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读存储介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的方法。
此外，在本公开实施例中还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为***、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“***”。
下面参照图8来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备800。图8显示的电子设备800仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示，电子设备800以通用计算设备的形式表现。电子设备800的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元810、上述至少一个存储单元820、连接不同***组件(包括存储单元820和处理单元810)的总线830以及显示单元840。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元810执行，使得所述处理单元810执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元810可以执行如图1中所示的：步骤S110，根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图；自定义坐标空间为对世界坐标空间的坐标轴进行旋转处理之后得到的；步骤S120，根据环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图；光照贴图包含不同的基础光源方向在游戏场景中不同像素点的光照值；步骤S130，根据光照贴图确定目标光源方向在游戏场景中不同像素点的目标光照值；步骤S140，根据目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据最终光照颜色对游戏场景进行渲染。
存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)8201和/或高速缓存存储单元8202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)8203。
存储单元820还可以包括具有一组(至少一个)程序模块8205的程序/实用工具8204，这样的程序模块8205包括但不限于：操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、***总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备800也可以与一个或多个外部设备900(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备800交互的设备通信，和/或与使得该电子设备800能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口850进行。并且，电子设备800还可以通过网络适配器860与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器860通过总线830与电子设备800的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备800使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
Claims (8)
1.一种场景渲染方法，其特征在于，包括：
根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图；所述自定义坐标空间为对世界坐标空间的坐标轴进行旋转处理之后得到的；
所述自定义坐标空间中的基础光源方向，通过以下方式获取：
获取所述自定义坐标空间的一组基向量；所述一组基向量包含三个基向量，所述一组基向量满足以下条件：任意两个所述基向量互相垂直，每个所述基向量的长度都为1，且所述三个基向量将预设坐标平面三等分；
将所述一组基向量的方向确定为所述自定义坐标空间中的基础光源方向；
根据所述环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图；所述光照贴图包含不同的基础光源方向在所述游戏场景中不同像素点的光照值；
根据所述光照贴图确定目标光源方向在所述游戏场景中不同像素点的目标光照值；
所述根据所述光照贴图确定目标光源方向在所述游戏场景中不同像素点的目标光照值，包括：
将所述目标光源方向转换为所述自定义坐标空间中的指定光源方向；
对所述指定光源方向进行归一化处理，得到归一化方向；
根据所述归一化方向与所述光照贴图中存储的光照值的乘积，确定所述目标光源方向在所述游戏场景中不同像素点的目标光照值；
根据所述目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据所述最终光照颜色对所述游戏场景进行渲染。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图，包括：
将所述基向量映射至球面贴图中，以确定每个所述基向量对应的像素点；
对所述基向量进行归一化处理，并将得到的归一化基向量转换为颜色值；
根据各所述像素点的颜色值，生成所述环境贴图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述基向量映射至球面贴图中，以确定每个所述基向量对应的像素点，包括：
将所述基向量映射至以所述球面贴图的中心为坐标原点的三维直角坐标系中，以确定每个所述基向量对应的像素点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述目标光源方向转换为所述自定义坐标空间中的指定光源方向，包括：
根据所述自定义坐标空间的基向量，将所述目标光源方向转换为所述自定义坐标空间中的指定光源方向。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标光照值以及输入的颜色信息，确定最终光照颜色，包括：
将所述目标光照值与输入的颜色信息的乘积，确定为所述最终光照颜色。
6.一种场景渲染装置，其特征在于，包括：
环境贴图生成模块，用于根据自定义坐标空间中的基础光源方向，创建一环境贴图；所述自定义坐标空间为对世界坐标空间的坐标轴进行旋转处理之后得到的；
所述自定义坐标空间中的基础光源方向，通过以下方式获取：
获取所述自定义坐标空间的一组基向量；所述一组基向量包含三个基向量，所述一组基向量满足以下条件：任意两个所述基向量互相垂直，每个所述基向量的长度都为1，且所述三个基向量将预设坐标平面三等分；
将所述一组基向量的方向确定为所述自定义坐标空间中的基础光源方向；
烘焙处理模块，用于根据所述环境贴图对去色后的游戏场景进行烘焙处理，得到光照贴图；所述光照贴图包含不同的基础光源方向在所述游戏场景中不同像素点的光照值；
光照值确定模块，用于根据所述光照贴图确定目标光源方向在所述游戏场景中不同像素点的目标光照值；
所述根据所述光照贴图确定目标光源方向在所述游戏场景中不同像素点的目标光照值，包括：
将所述目标光源方向转换为所述自定义坐标空间中的指定光源方向；
对所述指定光源方向进行归一化处理，得到归一化方向；
根据所述归一化方向与所述光照贴图中存储的光照值的乘积，确定所述目标光源方向在所述游戏场景中不同像素点的目标光照值；
渲染模块，用于根据所述目标光照值以及输入的颜色信息确定最终光照颜色，并根据所述最终光照颜色对所述游戏场景进行渲染。
7.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～5中任意一项所述的场景渲染方法。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1～5中任意一项所述的场景渲染方法。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0856815A2 (en) * | 1997-01-31 | 1998-08-05 | Microsoft Corporation | Method and system for determining and/or using illumination maps in rendering images |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0856815A2 (en) * | 1997-01-31 | 1998-08-05 | Microsoft Corporation | Method and system for determining and/or using illumination maps in rendering images |
| CN104134230A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-11-05 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 一种图像处理方法、装置及计算机设备 |
| CN108579082A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-28 | 网易（杭州）网络有限公司 | 游戏中显示光影的方法、装置和终端 |
| CN109903385A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-06-18 | 网易（杭州）网络有限公司 | 三维模型的渲染方法、装置、处理器及终端 |
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