CN103631762B - 一种立体字棱台特效的渲染方法及装置 - Google Patents

一种立体字棱台特效的渲染方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种立体字棱台特效的渲染方法及装置,所述的方法包括:获取字模图像;采用预置的高度场函数计算所述字模图像获得具有棱台特效的字模图像;计算所述具有棱台特效的字模图像上每一像素的光线矢量和法线矢量的数量积,视线矢量和法线矢量的数量积;依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像。本发明用以生成适用于高质量高效率字幕软件中的文字特效。同时,为了保证渲染效果,上述问题的解决方案都需要是反走样的。

Description

一种立体字棱台特效的渲染方法及装置
技术领域
本发明涉及文字特效处理技术领域,特别是涉及一种立体字棱台特效的渲染方法及装置。
背景技术
文字特效是一种广泛应用于宣传及装饰应用的文字效果,可应用于视频包装中,作为重要组成部分之一,具有美观,提醒等特性,文字特效要求高质量高效率的渲染的文字,实时的叠加到视频之上。目前,随着视频包装的总体层次的提升,2维文字的文字特效越来越不能满足节目制作的需要,因此需要开发一种高质量高效率的立体文字渲染方法。
现有技术中立体文字的实现方法主要有两个。第一种是通过表征字构造的位图(以下称为字模图像)进行立体建模,再利用3D渲染引擎进行渲染。第一种方法的好处是,能构造任意形状的立体字,但是需要同时解决3D建模和渲染的两个问题。第二种方法则通过字模图像直接渲染,即在给定光照矢量、材质、高度场的情况下,直接通过字模图像求得图像上某一像素的亮度。第二种方法基于字模图像直接渲染方法,虽然不能任意构造立体字,但是对于某些构造的立体字,却有着速度快、效果好、系统复杂度低的好处。
因此,本领域技术人员迫切需要解决的问题就是:如何创新地提出一种基于字模图像直接渲染方法,生成适用于高质量高效率字幕软件中的文字特效。同时,为了保证渲染效果,上述问题的解决方案都需要是反走样的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种立体字棱台特效的渲染方法及装置,用以生成适用于高质量高效率字幕软件中的文字特效。同时,为了保证渲染效果,上述问题的解决方案都需要是反走样的。
为了解决上述问题,本发明公开了一种立体字棱台特效的渲染方法及装置,所述的方法包括:
获取字模图像;
采用预置的高度场函数计算所述字模图像获得具有棱台特效的字模图像;
计算所述具有棱台特效的字模图像上每一像素的光线矢量和法线矢量的数量积,视线矢量和法线矢量的数量积;
依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像。
优选地,在所述采用预置的高度场函数计算所述字模图像获得具有棱台特效的字模图像的步骤之后,还包括:
依次为所述具有棱台特效的图像上的像素指定溶蚀半径;所述溶蚀半径的大小根据所述像素依次增加;
依次判断在所述溶蚀半径内其他像素的值是否大于所述像素的值,若是,则将所述其他像素的值更新为所述像素的值。
优选地,如果所述棱台特效的切面是圆形,则所述高度场函数为
其中,所述d为像素到字模边缘的距离,R为所述圆形的半径。
优选地,若所述视线矢量垂直于所述字模图像,所述计算所述具有棱台特效的字模图像上每一像素的光线矢量和法线矢量的数量积,视线矢量和法线矢量的数量积的步骤包括:
采用预置的N*N的卷积核,溶蚀半径卷积所述字模图像计算所述光线矢量与法线矢量在平行于所述字模图像方向的投影的数量积l·n1;
采用预置的公式计算所述法线矢量与法线矢量在平行于所述字模图像方向的投影的数量积n1·n;
采用预置的公式l·n=(l·n1)(n1·n)计算所述光线矢量和法线矢量的数量积l·n;
依据预置的公式计算视线矢量和法线矢量的数量积e·n;
其中,所述预置的N*N的卷积核为5*5的卷积核,所述5*5的卷积核为所述θ为所述光线矢量l和字模图像的X轴的夹角;所述光线矢量为l,所述视线矢量为e,所述法线矢量为n,其中,法线矢量n在平行于字模图像的方向和垂直于所述字模图像方向的投影的分别为n1、n2。
优选地,所述依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像的步骤包括:
依据所述光线矢量和法线矢量的数量积l·n采用预置的漫反射光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像上每一像素的光照强度;
依据所述光照强度获取漫反射光照的效果图像;
其中,所述光照强度I正比于所述光线矢量和法线矢量的数量积l·n1。
优选地,视线矢量和光照矢量为90度,所述依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像的步骤包括:
在垂直于所述字模图像的平面上,依据所述视线矢量和法线矢量的数量积e·n,采用预置的镜面反射光照分布曲线计算在所述字模图像上每一像素的光照强度;
在平行于所述字模图像的平面上,依据所述光线矢量和法线矢量及两者的数量积l·n1,采用预置的镜面反射光照分布曲线计算在所述字模图像上每一像素的光照强度;
依据所述光照强度获取镜面反射光照的效果图像;
其中,所述光照强度正比于镜面反射强度;在垂直于所述字模图像的平面上,镜面反射强度正比于cos(acos(e·n)–45°);在平行于所述字模图像的平面上,镜面反射强度正比于光线矢量和法线矢量的数量积l·n。
优选地,在所述依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像的步骤之后,还包括:
获取分别采用不同的光照获得的两个或两个以上的效果图像;
依据所述两个或两个以上的效果图像获取多光源光照的效果图像。
优选地,所述的方法还包括:
依据预置的公式acos(l·n)判断所述字模图像为暗面或者亮面;
若为暗面,则给所述效果图像添加冷色调光照,获得冷色调的效果图像;
若为亮面,则给所述效果图像添加暖色调光照,获得暖色调的效果图像。
优选地,所述的方法还包括:
柔化所述效果图像的边缘。
本发明实施例还公开了一种立体字棱台特效的渲染装置,所述的装置包括:
获取模块,用于获取字模图像;
棱台特效计算模块,用于采用预置的高度场函数计算所述字模图像获得具有棱台特效的字模图像;
数量积计算模块,用于计算所述具有棱台特效的字模图像上光线矢量和法线矢量的数量积,视线矢量和法线矢量的数量积;
效果图像计算模块,用于依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像。
与现有技术相比,本发明包括以下优点:
本发明实施例基于字模图像直接渲染。首先获取字模图像,在计算该字模图像上每一像素的光线矢量和法线矢量的数量积,视线矢量和法线矢量的数量积,并基于上述数量积计算字模图像上的光照强度,获得最终的效果图像,由于简化了数量积的计算过程,处理的速度快、效果好、系统复杂度低。另外,本发明实施例还考虑到了多种反射情况,多种光照,以及环境反射的情况下,可以获得多种效果图像。
附图说明
图1是本发明的一种立体字棱台特效的渲染方法实施例的步骤流程图;
图2是本发明的一种斜面棱台造型的图像;
图3是本发明的一种圆角棱台造型的图像;
图4是本发明的一种纯漫反射光照的效果图像;
图5是本发明的一种镜面反射光照的效果图像;
图6是本发明的一种多光源光照的效果图像;
图7是本发明的一种冷色调光照的效果图像;
图8是本发明的一种边缘柔化的效果图像;
图9是本发明的一种核心算法的工作流程示意图;
图10是本发明的一种立体字棱台特效的渲染装置实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1,示出了本发明的一种立体字棱台特效的渲染方法实施例的步骤流程图,所述的方法可以包括如下步骤:
步骤101,获取字模图像;
步骤102,采用预置的高度场函数计算所述字模图像获得具有棱台特效的字模图像;
步骤103,计算所述具有棱台特效的字模图像上光线矢量和法线矢量的数量积,视线矢量和法线矢量的数量积;
步骤104,依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像。
需要明确的是,字模图像是一种表征字型的位图,可以认为字模图像都是8比特的,并且是反走样的。效果图像是渲染的结果,由于本发明实施例是基于图像的渲染,所以可以认为效果图像和字模图像大小相当。渲染的结果真实通过三维造型产生的立体字,在基于物理模型的渲染引擎渲染下产生的效果越接近越好。
在本发明的一种优选实施例中,所述的方法还可以包括如下字步骤:
子步骤S11,依次为所述具有棱台特效的图像上的像素指定溶蚀半径;所述溶蚀半径的大小根据所述像素依次增加;
子步骤S12,依次判断在所述溶蚀半径内其他像素的值是否大于所述像素的值,若是,则将所述其他像素的值更新为所述像素的值。
本发明实施例可以实现三维立体字的棱台特效,效果图像上每一点的高度只和到字模边缘距离相关。法线矢量可以通过计算字模图像距离场的梯度获得。然而,图像本身是反走样的并不意味着图像梯度是反走样的。因此即便产生的高度场本身是反走样的,梯度场却会是走样的,使得得到的效果图像质量低下。为此,本发明实施例采用了逐层扫描逐层求梯度的方法获得反走样的梯度场。
具体而言,在字模图像上,进行逐级溶蚀操作。所谓溶蚀操作,就是对图像上的所有像素进行循环。对于字模图像上的每一个像素,指定一个溶蚀半径,并让溶蚀半径内的所有其它像素和该像素作比较,如果其它像素的值大于该像素的值,则重置为该像素的值。如果对所有像素都采用统一的溶蚀像素,溶蚀操作的结果就是使字模在保持字型的基础上,缩小了溶蚀半径的大小。更为重要的是这样还能保持原字模的反走样的特性。而所谓逐级溶蚀操作,就是逐级计算法线矢量,从字模图像的0像素开始,逐级增加溶蚀半径,每增加一级溶蚀半径,计算一次该级的法线矢量。逐级溶蚀操作的办法,保证了字模图像的反走样特性能够体现在效果图像上。由于需要计算法线矢量和光照方向的数量积,可以省去计算法线矢量这一步,直接计算法线矢量在光照方向上的投影,有效的降低了计算的复杂度。
在本发明实施例中,定义n为字模图像上某一像素的法线矢量,l为全局光照矢量,e为视线矢量,其中,可以将法线矢量n在平行于图像的方向和垂直于图像的方向分别投影为n1、n2则l·n,则法线矢量与光照矢量的数量积l·n可由分别计算l·n1和n1·n获得。
对于l·n1,由对溶蚀后的图像卷积而得。当光线和字模图像的x轴方向夹角为θ时,以tan(θ)<1/3为例,卷积核可以为3*3:
需要说明的是,上述公式可以拓展为θ为任意值。
实践证明,由于3*3的卷积核反走样效果较差,因此,在本发明实施例中,认为至少得采用5*5的卷积核。为了简单起见,可以将3*3的卷积核直接扩展为5*5的卷积核,仍以tan(θ)<1/3情况为例:
根据上述卷积核,给定溶蚀半径,卷积字模溶蚀图像即得到该溶蚀半径处的光线、法线的数量积。
对于夹角n1·n则跟所建立起的高度场相关,如前所述,在计算光线法线夹角时采用了逐级溶蚀的算法。对于每一级,都可以指定一个高度从而计算n1·n。由于高度场只和到字模边缘的距离相关,可以认为高度场是一维的函数,指定该函数即等价于对三维字进行建模,并且可以通过解析的求该函数的导数求得n1·n。
如果假设文字棱台特效的切面是圆形的,则高度场函数可以写作:
其中d为像素到字模图像边缘的距离,R为所述圆形的半径。
当然,棱台特效的切面是可以是其他形状,例如本发明可以实现可以参照图2及图3所示的本发明的一种斜面棱台造型的图像以及一种圆角棱台造型的图像。
给定高度场,则有:
则可以通过公式l·n=(l·n1)(n1·n)计算出l·n。
假设视线矢量垂直于图像,则有:
事实上,即便视线矢量和光照矢量是任意的,也可以通过上述方法计算出l·n和e·n。详细公式不在本发明实施例中给出。
在实际应用中,通过l·n以及e·n及算法来计算效果图像上一点的光照强度,其中,光照强度会对效果图像的呈现效果产生影响。
在本发明的一种优选实施例中,所述步骤104可以包括如下子步骤:
子步骤S21,依据所述光线矢量和法线矢量的数量积l·n采用预置的漫反射光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像上每一像素的光照强度;
子步骤S22,依据所述光照强度获取漫反射光照的效果图像;
其中,所述光照强度I正比于所述光线矢量和法线矢量的数量积l·n1。
首先考虑漫反射的情况。假设是最简单的兰伯特反射,光线反射后到任意方向的几率是一样的。但是这并不意味着每一像素的光照强度是一样的,因为光线达到某一面元的流量取决于l·n。对于漫反射情况,字模图像上的光照强度I∝l·n。对于漫反射的情况下,生成的效果图像可以参照图4所示的本发明的一种纯漫反射光照的效果图像。
在本发明的一种优选实施例中,视线矢量和光照矢量可以为90度,所述依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像的步骤可以包括如下子步骤:
子步骤S31,在垂直于所述字模图像的平面上,依据所述视线矢量和法线矢量的数量积e·n,采用预置的镜面反射光照分布曲线计算在所述字模图像上每一像素的光照强度;
子步骤S32,在平行于所述字模图像的平面上,依据所述光线矢量和法线矢量及两者的数量积l·n1,采用预置的镜面反射光照分布曲线计算在所述字模图像上每一像素的光照强度;
子步骤S33,依据所述光照强度获取镜面反射光照的效果图像;
其中,所述光照强度正比于镜面反射强度;在垂直于所述字模图像的平面上,镜面反射强度正比于cos(acos(e·n)–45°);在平行于所述字模图像的平面上,镜面反射强度正比于光线矢量和法线矢量的数量积l·n。
对更复杂的反射情况,则需要考虑如何从双方向反射分布函数中采样的问题。很多情况下,都会希望立体字看起来有金属或者塑料的光泽,则可以考虑能够加入镜面反射的效果。参照图5是本发明的一种镜面反射光照的效果图像。在本发明实施例中,可以采用近似添加镜面反射。根据镜面反射公式,获取到镜面反射光照的效果图像。由于本发明实施例中视线方向和光照方向成90度,e和n成45度时反射最强。认为在垂直于图像平面的平面上,镜面反射强度正比于cos(acos(e·n)–45°)并截断到cos(acos(e·n)–45°)=0.8。在平行于图像平面上,认为镜面反射强度正比于l·n,并截断到零。
在本发明的一种优选实施例中,在所述步骤104之后,还可以包括如下步骤:
获取分别采用不同的光照获得的两个或两个以上的效果图像;
依据所述两个或两个以上的效果图像获取多光源光照的效果图像。
本发明实施例中,还处理了多光源光照的情况。可以是按照上述的漫反射或镜面反射情形下针对不同光源对对象分别进行处理在对效果图像进行线形叠加的办法。具体而言,多光源光照的情况可以采用漫反射的情形或者镜面反射的获取的效果图像,用不同的光照得到的两个或以上的效果图,再进行效果图线性叠加,形成多光源光照的效果图像,具体可以参照图6是本发明的一种多光源光照的效果图像。
在本发明的一种优选实施例中,还可以包括如下步骤:
依据预置的公式acos(l·n)来判断所述字模图像为暗面或者亮面;
若为暗面,则给所述效果图像添加冷色调光照,获得冷色调的效果图像;
若为亮面,则给所述效果图像添加暖色调光照,获得暖色调的效果图像。
在本发明实施例中还处理了环境反射的问题。某些情况下,需要计算环境反射对物体的影响。在实际中,环境反射对暗面和亮面是不同的,因此可以通过计算acos(l·n)来区分亮面和暗面,同时还可以叠加不同的光照。其中,l和n的夹角可以设置为90度。当字模图像被判定为暗面时,添加了冷色调光照,获取到的最终效果图像可以参照图7所示的本发明的一种冷色调光照的效果图像。
在本发明的一种优选实施例中,还可以包括如下步骤:
柔化所述效果图像的边缘。
在三维立体图像中,受分辨率的制约,图像边缘总会或多或少的呈现三角形的锯齿,而抗锯齿就是指对图像边缘进行柔化处理,使图像边缘看起来更平滑,更接近实际的物体。是提高图像质量以使之柔和的一种方法,对于边缘柔化处理后的效果图像,可以参照图8所示的本发明的一种边缘柔化的效果图像。
参照图9所示的本发明的一种核心算法的工作流程示意图。在本发明的一种优选示例中,对字模图像进行逐级消融卷积,以获得反走样的梯度场,并且在给定材质光照参数的情形下,采用镜面反射光照分布曲线,或者漫反射光照分布曲线去计算在具有棱台特效的字模图像上的光照强度(亮度),计算出亮度垂直于字模图像边缘分布和亮度平行于字模图像边缘分布,以此获取到不同的效果图像,另外,还可以给图像添加不同的文字颜色。
在本发明实施例中,主要解决了三个问题。第一,计算字模图像上每一像素对应的三维造型的法线矢量;第二,在图像空间中分别计算光线、视线方向与法线方向的数量积;第三,给定物体材质,给定双方向反射分布函数(BRDF)并根据计算光线、视线方向与法线方向的数量积从中采样。同时,为了保证渲染效果,上述三个问题的解决方案都是反走样的。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本申请所必须的。
参照图10,示出了本发明的一种立体字棱台特效的渲染装置实施例的结构框图,所述的装置可以包括如下模块:
获取模块201,用于获取字模图像;
棱台特效计算模块202,用于采用预置的高度场函数计算所述字模图像获得具有棱台特效的字模图像;
数量积计算模块203,用于计算所述具有棱台特效的字模图像上每一像素的光线矢量和法线矢量的数量积,视线矢量和法线矢量的数量积;
效果图像计算模块204,用于依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本申请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,本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、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。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做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申请范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种立体字棱台特效的渲染方法及装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种立体字棱台特效的渲染方法,其特征在于,所述的方法包括:
获取字模图像;
采用预置的高度场函数计算所述字模图像获得具有棱台特效的字模图像;
计算所述具有棱台特效的字模图像上每一像素的光线矢量和法线矢量的数量积,视线矢量和法线矢量的数量积;
依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像;
其中,在所述采用预置的高度场函数计算所述字模图像获得具有棱台特效的字模图像的步骤之后,还包括:
依次为所述具有棱台特效的字模图像上的像素指定溶蚀半径;所述溶蚀半径的大小根据所述像素依次增加;
依次判断在所述溶蚀半径内其他像素的值是否大于所述像素的值,若是,则将所述其他像素的值更新为所述像素的值;
其中,如果所述棱台特效的切面是圆形,则所述高度场函数为
其中,所述d为像素到字模边缘的距离,R为所述圆形的半径。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述视线矢量垂直于所述字模图像,所述计算所述具有棱台特效的字模图像上每一像素的光线矢量和法线矢量的数量积,视线矢量和法线矢量的数量积的步骤包括:
采用预置的N*N的卷积核,溶蚀半径卷积所述字模图像计算所述光线矢量与法线矢量在平行于所述字模图像方向的投影的数量积l·n1;
采用预置的公式计算所述法线矢量与法线矢量在平行于所述字模图像方向的投影的数量积n1·n;
采用预置的公式l·n=(l·n1)(n1·n)计算所述光线矢量和法线矢量的数量积l·n;
依据预置的公式计算视线矢量和法线矢量的数量积e·n;
其中,所述预置的N*N的卷积核为5*5的卷积核,所述5*5的卷积核为所述θ为所述光线矢量l和字模图像的X轴的夹角;所述光线矢量为l,所述视线矢量为e,所述法线矢量为n,其中,法线矢量n在平行于字模图像的方向和垂直于所述字模图像方向的投影的分别为n1、n2。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像的步骤包括:
依据所述光线矢量和法线矢量的数量积l·n采用预置的漫反射光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像上每一像素的光照强度;
依据所述光照强度获取漫反射光照的效果图像;
其中,所述光照强度I正比于所述光线矢量和法线矢量的数量积l·n。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,视线矢量和光照矢量之间的夹角为90度,所述依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像的步骤包括:
在垂直于所述字模图像的平面上,依据所述视线矢量和法线矢量的数量积e·n,采用预置的镜面反射光照分布曲线计算在所述字模图像上每一像素的光照强度;
在平行于所述字模图像的平面上,依据所述光线矢量和法线矢量及两者的数量积l·n,采用预置的镜面反射光照分布曲线计算在所述字模图像上每一像素的光照强度;
依据所述光照强度获取镜面反射光照的效果图像;
其中,所述光照强度正比于镜面反射强度;在垂直于所述字模图像的平面上,镜面反射强度正比于cos(acos(e·n)–45°);在平行于所述字模图像的平面上,镜面反射强度正比于光线矢量和法线矢量的数量积l·n。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,在所述依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像的步骤之后,还包括:
获取分别采用不同的光照获得的两个或两个以上的效果图像;
依据所述两个或两个以上的效果图像获取多光源光照的效果图像。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
依据预置的公式acos(l·n)判断所述字模图像为暗面或者亮面;
若为暗面,则给所述效果图像添加冷色调光照,获得冷色调的效果图像;
若为亮面,则给所述效果图像添加暖色调光照,获得暖色调的效果图像。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
柔化所述效果图像的边缘。
8.一种立体字棱台特效的渲染装置,其特征在于,所述的装置包括:
获取模块,用于获取字模图像;
棱台特效计算模块,用于采用预置的高度场函数计算所述字模图像获得具有棱台特效的字模图像;
数量积计算模块,用于计算所述具有棱台特效的字模图像上光线矢量和法线矢量的数量积,视线矢量和法线矢量的数量积;
效果图像计算模块,用于依据所述光线矢量和法线矢量的数量积,和/或视线矢量和法线矢量的数量积采用预置的光照分布曲线计算所述具有棱台特效的字模图像获取效果图像;
其中,在所述采用预置的高度场函数计算所述字模图像获得具有棱台特效的字模图像的步骤之后,还包括:
依次为所述具有棱台特效的字模图像上的像素指定溶蚀半径;所述溶蚀半径的大小根据所述像素依次增加;
依次判断在所述溶蚀半径内其他像素的值是否大于所述像素的值,若是,则将所述其他像素的值更新为所述像素的值;
其中,如果所述棱台特效的切面是圆形,则所述高度场函数为
其中,所述d为像素到字模边缘的距离,R为所述圆形的半径。
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