CN106560864B

CN106560864B - 用于显示照明的方法和装置

Info

Publication number: CN106560864B
Application number: CN201610873969.9A
Authority: CN
Inventors: 孙旼廷; 司空栋勋; 李基彰; 李炯旭; 李喜世
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: KR102502449B1; US10334697B2; EP3154028A1; KR20170040593A; CN106560864A; US20170099715A1

Abstract

提供用于显示照明的方法和装置。一种显示照明的方法包括：使用至少一个处理器基于照明信息，确定在虚拟空间中布置的照明所投射到的照明区域，使用至少一个处理器，针对在照明区域中的确定的边界区域可视化由照明产生的照明效果，确定的边界区域少于全部确定的照明区域并包括确定的照明区域的边界和部分。

Description

用于显示照明的方法和装置

本申请要求于2015年10月5日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0139766号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的全部公开出于所有目的通过引用包含于此。

技术领域

下面的描述涉及一种用于显示照明的装置和方法。

背景技术

由于在移动图形处理器(GPU)技术的发展，内容提供者可通过利用移动装置的三维(3D)图形技术来提供虚拟环境内容。

此外，移动装置的3D图形技术可生成虚拟对象以最大化在增强现实(AR)和虚拟现实(VR)中的现实性和沉浸性，从而将虚拟对象提供给用户。

发明内容

提供发明内容从而以简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的对构思的选择。发明内容不意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总体方面中，一种显示照明的方法，包括：使用至少一个处理器基于照明信息，确定在虚拟空间中布置的照明所投射到的照明区域；使用所述至少一个处理器，针对在照明区域中的确定的边界区域可视化由照明产生的照明效果，确定的边界区域包括确定的照明区域的边界和部分，所述确定的边界区域小于全部的确定的照明区域。

确定照明区域的步骤可包括：基于照明信息，确定照明的起点的坐标与定义照明的基面的节点的坐标之间的空间作为照明区域。

确定照明区域的步骤可包括：基于照明信息，确定定义照明区域的基线的两个节点与在与针对虚拟空间的视点对应的层上的照明的起点的坐标之间的区域作为照明区域。

确定照明区域的步骤可包括：基于包括在照明信息中的位置、阈值角度、方向、强度和颜色中的至少一个，来确定照明区域。

可视化的步骤可包括：与照明区域中的所述边界区域的外部的像素的亮度相比，增加所述边界区域中的像素的亮度。

可视化的步骤可包括：基于所述边界区域中的像素与照明的起点之间的各个距离以及所述像素与所述边界之间的各个距离，来确定针对所述像素的亮度的增加程度。

可视化的步骤可包括：将预定的形式的用于定义针对所述边界区域中的像素的亮度的增加程度的亮度调整图适配于照明区域。

可视化的步骤可包括：响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，扩展边界区域。

可视化的步骤可包括：响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，通过在所述边界区域和另一边界区域的重叠区域中叠加所述另一边界区域的亮度和颜色，来可视化所述边界区域的亮度和颜色。

可视化的步骤可包括：响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，将权重分配到针对所述边界区域和所述另一边界区域的重叠区域中的像素的各自的亮度的增加程度。

一种非暂时性计算机可读介质，包括：编程的指令，被配置为控制处理器以执行显示光源的方法。

在另一总体方面中，一种用于显示照明的装置，包括：处理器，被配置为基于照明信息，确定在虚拟空间中布置的照明所投射到的照明区域，并定义小于全部的照明区域的包括确定的照明区域的边界和部分的边界区域；显示器，被配置为针对边界区域显示由照明产生的照明效果。

处理器还可被配置为：基于照明信息，确定照明的起点的坐标与定义照明的基面的节点的坐标之间的空间作为照明区域。

处理器还可被配置为：基于照明信息，确定定义照明的基线的两个节点与在与针对虚拟空间的视点对应的层上的照明的起点的坐标之间的区域作为照明区域。

处理器还可被配置为：与照明区域中的边界区域的外部的像素的亮度相比，增加所述边界区域中的像素的亮度。

处理器还可被配置为：基于所述边界区域中的像素与照明的起点之间的各个距离以及所述像素与边界之间的各个距离，来确定针对所述像素的亮度的增加程度。

处理器还可被配置为：将预定形式的用于定义针对所述边界区域中的像素的亮度的增加程度的亮度调整图适配于照明区域。

处理器还可被配置为：响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，来扩展所述边界区域。

处理器还可被配置为：响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，通过在所述边界区域和所述另一边界区域的重叠区域中叠加所述另一边界区域的亮度和颜色，来控制显示器显示所述边界区域的亮度和颜色。

处理器还可被配置为：响应于边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，将权重分配到针对所述边界区域和所述另一边界区域的重叠区域中的像素的各自的亮度的增加程度。

在另一总体方面中，一种显示照明的方法，包括：使用处理器确定：与由第一光源投射的光对应的第一照明区域，与由第二光源投射的光对应的第二照明区域，第一光源的第一边界区域(其中，第一边界区域小于全部的第一照明区域并包括第一照明区域的第一边界和部分)，第二光源的第二边界区域(其中，第二边界区域小于全部的第二照明区域并包括第二照明区域的第二边界和部分)，基于第一边界区域和第二边界区域重叠的重叠区域的扩展边界区域；使用处理器针对第一边界区域、第二边界区域和扩展边界区域可视化由第一光源和第二光源产生的照明效果。

可视化的步骤还可包括：与针对第一照明区域的剩余部分中的像素的亮度调整相比，增加第一边界区域中的像素的亮度；与针对第二照明区域的剩余部分中的像素的亮度调整相比，增加第二边界区域中的像素的亮度。

可视化的步骤还可包括：在重叠区域中，将针对在第一边界区域中的像素的亮度调整和针对在第二边界区域中的像素的亮度调整相加。

可视化的步骤可包括：在重叠区域中，叠加第一边界区域的颜色和第二边界区域的颜色。

从以下具体实施方式、附图和权利要求，其它特征和方面将是清楚的。

附图说明

图1是示出显示照明的方法的示例的流程图。

图2是示出显示照明的方法的另一示例的流程图。

图3示出确定照明区域的处理的示例。

图4是示出显示照明的方法的另一示例的流程图。

图5和图6示出确定照明区域的处理的其他示例。

图7至图11示出可视化边界区域的示例。

图12至图15是示出用于显示照明的装置的示例的框图。

贯穿附图的具体实施方式，除非另外被描述或规定，否则相同的附图参考标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。附图可不必成比例，并且为了清楚、说明和方便起见，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和绘示。

具体实施方式

提供下面的具体实施方式以协助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物对本领域普通技术人员将是清楚的。在此描述的操作的顺序仅是示例，操作的顺序不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必需按特定顺序发生的操作之外，可如本领域的普通技术人员将清楚的那样改变。此外，为了更加清楚和简明，对本领域的普通技术人员公知的功能和结构的描述可以被省略。

在此描述的特征可以以不同的形式被实现，并且不应被解释为被局限于在此描述的示例。相反，提供在此描述的示例，使得本公开将是全面而完整的，并且在此描述的示例将向本领域普通技术人员传达本公开的全部范围。

在此使用的术语仅为了描述具体示例的目的，不意在限制示例。如在此使用的，除非上下文另外明确地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。还将理解，当在此说明书中使用时，术语“包括”和/或“具有”说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件、组件或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

除非另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，除非在此明确地如此定义，否则诸如在通用字典中定义的术语应被解释为具有与在相关领域的上下文中的含义一致的含义，不应被解释为理想化或过于形式化的含义。

当参照附图描述示例时，相同的参考标号表示相同的构成元件，且与此相关的重复描述将被省略。当确定与相关已知功能或配置有关的详细描述可使得示例的目的不必要地模糊时，这样的详细描述将在这里被省略。

图1是示出显示照明的方法的示例的流程图。

参照图1，在操作S110中，用于显示照明的装置的处理器基于照明信息确定由在虚拟空间中布置的光源产生的光或照明所投射到的照明区域。尽管在虚拟空间中布置和使用的照明或光源被描述为聚光灯，但是在虚拟空间中布置的光源不限于此。

照明信息可包括：与虚拟空间中的照明的位置、阈值角度、方向、强度和颜色有关的信息。光源的位置可使用虚拟空间中的光源的二维(2D)坐标或三维(3D)坐标来参考。照明的方向可表示从光源(诸如，从聚光灯)投射的光的前进方向。阈值角度可表示定义在虚拟空间中表现从聚光灯投射的光的范围的角度。强度可表示从光源投射的光的强度。颜色可表示照明的颜色。

照明区域可被称为虚拟空间中由光源产生的光所投射到的2D区域或3D区域。在一个示例中，处理器基于包括在照明信息中的照明的位置、阈值角度、方向、强度和颜色中的至少一个来确定照明区域。例如，处理器可基于光源的位置通过在照明的方向上将由光源将光投射到的区域限制到阈值角度来确定照明区域。将参照图3、图5和图6提供照明区域可如何被确定的详细描述。

在操作S120中，处理器控制显示器，以针对包括确定的照明区域的边界和部分的边界区域，可视化照明的照明效果。边界区域可被称为在虚拟空间中由照明产生的照明效果被可视化的区域。照明区域的边界可为不包括照明区域的基线或基面的轮廓，并且照明区域的边界可基于照明的位置、方向和阈值角度被确定。

照明效果表示从光源投射的光的视觉表现。将参照图7至图10提供照明效果的详细描述。

显示照明的方法可通过在虚拟空间中最低程度地覆盖背景和目标对象来表现聚光灯，以使显示照明的方法可被应用于预定的目标对象期望被照亮的应用。

例如，显示照明的方法可通过集中表现由光源投射的光的路径的边界部分来最低程度地覆盖对象，并且可表现模糊照明的重叠区域的效果，以便真实地表现由不同光源产生的光的路径的重叠部分。仅作为示例，执行图1的方法的处理器可通过最低程度地将照明覆盖到或应用于对象来实时地可视化聚光灯的路径，可视化的路径可表现背景而不改变或模糊背景，这是因为通过将这样的模糊或应用到照明路径的部分的照明最小化，即使当背景相对亮时也可减少不一致的场景。

图2是示出显示照明的方法的另一示例的流程图。

参照图2，在操作S210中，处理器接收照明信息。在一个示例中，处理器通过输入接收器从用户接收照明信息的输入。在另一示例中，处理器通过通信器通过有线或无线通信从外部源接收照明信息。然而，照明信息不限于上述的示例，照明信息可由处理器预设。

在操作S220中，处理器基于照明信息三维地定义照明区域。例如，处理器在虚拟空间中基于照明信息来确定照明的坐标与用于定义从光源投射的光的基面的节点坐标之间的空间作为照明区域。将参照图3描述三维定义的照明区域。

在操作S230中，处理器基于视点信息可视化照明区域中的边界区域。例如，处理器可基于关于在用于显示照明的装置的显示器上表现的视点的视点信息，将三维定义的照明区域投射到与视点对应的层，并将投射的照明区域的部分和边界确定为边界区域。将参照图3描述边界区域。可视化边界区域的方法的示例将参照图7至图11被描述。

视点信息可为与预定场景的视点关联的信息。处理器将边界区域和照明区域投射到与视点对应的层。处理器可定义投射到对应的层的边界区域中的每个像素中所需要的亮度的增加程度，使用与视点对应的场景来覆盖所述层，并将每个像素的亮度增加定义的增加程度来表现场景。

图3示出根据实施例的确定照明区域的处理的示例。

如在图3中所示，例如，用于显示照明的装置的处理器可如在图2的操作S220中所述来确定虚拟空间中由光源310产生的照明区域320。例如，处理器可基于虚拟空间中光源310的坐标、方向、阈值角度来确定照明区域320。处理器可基于光源310的坐标、方向、阈值角度来计算用于定义从光源310投射的光的基面的节点321的坐标。基面可被称为从光源310投射的光所达到的底部或终点。例如，处理器可以以圆锥体的形式定义照明区域320，以便照明效果可在移动环境中使用最小开支被可视化。处理器可通过以圆锥体的形式简化照明区域320来高速地可视化照明效果。在这个示例中，处理器以圆锥体的形式使用照明光源和一些节点来定义照明区域以定义具有圆形形式的基面。

为了在图2的操作S230中可视化的边界区域340，处理器可确定包括照明区域320的部分和照明区域320的边界的边界区域340。边界区域340包括与照明区域320的轮廓对应的区域。处理器可基于边界区域340中的像素与光源310之间的距离和像素329与边界之间的距离来确定边界区域340中的像素中的亮度的增加程度。像素329的亮度的增加程度指示响应于覆盖了场景的与视点对应的层300的表现该场景的像素中亮度增加的程度。

在一个示例中，响应于像素329与照明区域320的边界和光源310相对接近，处理器可将针对所述像素的亮度的增加程度确定为具有与基于光源310的强度设置的最大亮度相对接近的值。在另一示例中，处理器可将在边界区域340中但是与照明区域320的边界和光源310相对远的像素的亮度的增加程度确定为具有相比于与照明区域320的边界和光源310相对接近的像素的亮度的增加程度而减小的值。因此，光源310的照明区域320的边界可用最大亮度被表现，并且与照明区域320的边界和光源310相对远的像素可使用最小化的亮度被表现，或者被表现为针对来自光源310的照明相对暗。光的散射效果被相反地表现，从而处理器可通过可视化光的路径来最小化对象的覆盖，并且用户可将照明区域320识别为光的路径。因此，用户可由于亮度逐渐变化的风格上的相似性而将对应的边界区域识别为光的路径。

在这个示例中，处理器将边界区域340投射到与视点对应的层300来可视化边界区域340。视点390可表示从其观看到在装置的显示器上的表现的场景的点。与视点390对应的层300可表示将在预定视点390处被观看到的在虚拟空间中照明区域所投射到的层。处理器通过将层300覆盖将在视点390处被观看到的场景，来针对边界区域340可视化照明效果。

在一个示例中，如在图3中所示，处理器基于视点信息确定投射到与视点390对应的层300的照明区域330和投射到层300的边界区域350。例如，如上所述，处理器通过将基于示例像素329与光源310之间的距离和示例像素329与边界区域340中的边界之间的距离确定的亮度的增加程度投射到层300，来确定在投射的边界区域350中的亮度的增加程度。然而，处理器可做出额外的确定。例如，处理器可针对投射到与视点390对应的层300的边界区域350中的像素339，基于针对边界的位置、光源310的位置和层300上的像素339的位置，来确定层300上的像素339中的亮度的增加程度。

根据一个或更多个实施例，处理器将指示投射的边界区域350的像素中的亮度的增加程度的层300覆盖到与视点390对应的场景上。例如，处理器可通过将与场景对应的像素329的亮度增加在场景上覆盖的层300的像素339中的亮度的对应的增加程度，来可视化边界区域340中的照明效果。处理器可响应于具有颜色的光源310通过反映光源310的颜色，来改变边界区域340所覆盖到的场景的像素的颜色。

在一个示例中，响应于照明区域320被定义为圆锥体，处理器可计算从预定的像素到照明的距离、从所述像素到边界的距离和所述像素中的亮度值，来确定来自光源310的照明在场景中被表现的范围。

图4是示出显示照明的方法的另一示例的流程图。

在操作S410中，处理器接收照明信息。处理器可以以与在图2中所示的操作S210相似的方式来接收照明信息。

在操作S420中，处理器基于照明信息和视点信息二维地定义照明区域。例如，与在图2中所示的处理不同，处理器可将照明区域定义为在与视点对应的层上的2D区域。基于照明区域，处理器可将用于定义从光源投射的光的2D区域的基线的两个节点之间的区域确定为照明区域，并可确定与针对虚拟空间的视点对应的层上的光源的坐标。在一个示例中，基于视点信息和照明信息，处理器可使用预定义函数来计算用于定义从光源投射的光的基线的两个节点的坐标，并定义光源的坐标。参照图5和图6更详细地描述二维定义的照明区域。

在操作S430中，处理器可视化照明区域中的边界区域。例如，处理器可将包括照明区域的部分和定义的照明区域的边界的区域确定为边界区域。下面参照图5和图6提供边界区域的详细描述。下面参照图7至图11描述边界区域的示例性可视化。

图5和图6示出确定照明区域的处理的另一示例。

图5示出在与视点对应的层500上表现的照明区域520和边界区域540的示例。如上面在图4的操作S420中所述，处理器可确定由虚拟空间中的照明光源510产生的照明区域520。在一个示例中，处理器可基于照明信息和视点信息计算在与视点对应的层500上的光源510的坐标(例如，在图5中所示的(x₁，y₁，z₁))。处理器还可基于照明信息和视点信息来计算用于定义从与视点对应的层500上的光源510投射的光的基线的节点521和节点522中的每个节点的坐标(例如，在图5中所示的(x₂，y₂，z₂)和(x₃，y₃，z₃))。基线可被称为与视点对应的层500的底部，并且从光源510投射的光达到所述底部。处理器可将光源510的位置与用于定义基线的两个节点521和522的位置之间的区域确定为照明区域520。例如，处理器可基于三角形的节点或顶点的3D坐标以三角形的形式来确定照明区域520，以便照明效果可在移动环境中使用最小的计算开销或存储器开销被可视化。处理器可通过以三角形的形式简化照明区域520的计算来高速地可视化照明效果。在这个示例中，为了定义照明区域，处理器可管理包括用于定义基面的两个节点和与照明对应的一个节点的三个节点。

如在图4的操作S430中所述，处理器可确定包括照明区域520的部分和照明区域520的边界的边界区域540以可视化边界区域540。边界区域540包括与照明区域520的轮廓或外形对应的区域。处理器可基于在边界区域540中的像素与光源510之间的距离和所述像素与所述边界之间的距离，来确定针对所述像素的亮度的增加程度。例如，处理器可将该像素的亮度的增加程度确定为与所述像素和光源510之间的距离以及所述像素和照明区域520的边界之间的距离成反比。处理器可响应于像素相对接近于光源510和/或照明区域520的边界，将针对各个像素的亮度的增加程度确定为相对大的值。作为示例，如在图5中所示，处理器可响应于示例像素529距光源510和照明区域520的边界相对远，将示例像素529的亮度的增加程度确定为相对小的值或零。

为了可视化边界区域540，处理器可将与视点对应的场景覆盖到层500，其中，层500与视点对应并包括边界区域540，其中，在层500中针对边界区域540的像素和超过边界区域540的照明区域520的其他区域中的可选地额外的像素的亮度的增加程度已被确定。例如，处理器可将与场景对应的像素的亮度增加针对覆盖了场景的层500的像素的亮度的增加程度，来可视化在边界区域540中的照明效果。处理器可通过反映光源510的颜色来改变与边界区域540对应的场景的像素的颜色。光源510的颜色的效果还可被增加地表现。

在一个示例中，处理器可响应于照明区域520被定义为三角形，来计算从预定像素到照明的距离、从所述像素到边界的距离和所述像素的亮度值。

图6示出在与视点对应的层600上表现的照明区域620和边界区域640的示例。在一个示例中，用于显示照明的装置的存储器可以预定形式存储用于定义边界区域640中的像素的亮度的增加程度的亮度调整图。例如，亮度调整图的形式可与边界区域640的形式相同，并且针对聚光灯类型的光源610可以是三角形形式。例如，亮度调整图可响应于像素距光源610和照明区域的边界相对远，定义具有相对小的值的增加程度。亮度调整图可针对边界区域640的像素定义亮度的增加程度，同时针对剩余区域维持预设的或现有的亮度(例如，不增加亮度)。例如，处理器可使用以三角形形式定义的亮度调整图使用最小开销来可视化照明效果。在这个示例中，处理器可对包括与基线对应的两个节点和与照明对应的一个节点的三个节点进行管理。处理器可基于具有简化形式的亮度调整图高速地可视化照明效果。

为了如以上图4的操作S430中所述可视化边界区域640，处理器可将以预定的形式的用于定义边界区域640的像素的亮度的增加程度的亮度调整图适配于照明区域620(例如，由三角形的节点定义的照明区域)。例如，处理器可基于照明信息将与亮度调整图中的光源610对应的节点和与视点对应的层600上的照明的位置进行匹配。处理器可分别将与亮度调整图的基线对应的两个节点和与照明区域620的基线对应的节点621和节点622的坐标进行匹配。因此，亮度调整图可基于照明区域620的大小和形式被拉伸、减小或另外地改变。

在一个示例中，存储器可预存储用于定义针对边界区域640中的像素的亮度的增加程度的亮度调整图，以使用于显示照明的装置可不用基于像素、照明和边界之间的距离来计算亮度的增加程度。因此，根据一个或更多个实施例，当渲染场景时由处理器执行的操作量可减少。响应于减少的操作量，在用于显示照明的装置中显示照明所需要的时间量和电力可减少。

因为存储器预先存储亮度调整图而不计算像素与照明之间的距离和所述像素与边界之间的距离，所以处理器可执行亮度调整图的低开销加载操作，从而大量减少将对每个像素执行的操作的量。

图7至图11示出可视化边界区域的示例。

图7示出在虚拟空间中提供单个光源的情况下边界区域740的可视化。处理器可确定照明区域720和包括照明区域720的边界和照明区域720的部分的(诸如，上面关于图1至6所讨论的)边界区域740。尽管为了便于描述图7仅示出虚拟空间中的光源710，但是图7仅是非限制性示例。例如，除了表现为起源于光源710的照明以外，背景和对象可存在于虚拟空间中。

处理器可响应于针对边界区域740中的像素的亮度的增加程度基于视点通过显示器700来可视化针对场景的照明效果。例如，处理器可响应于在边界区域740中定义的像素的亮度的对应的增加程度，增加(针对照明区域720的其余部分)像素的亮度。如在图7中所示，处理器可以可视化照明效果以使距光源710和边界区域740中的边界相对远的像素的改变的或调整的亮度为相对低或零。

图8示出三个光源811、812和813分别存在于虚拟空间中的左侧、中央、右侧的示例。为了便于描述，光源811、光源812和光源813在下文中分别被称为第一光源、第二光源和第三光源。

在一个示例中，响应于(例如，由第一光源产生的)一照明的第一边界区域与(例如，由第二光源产生的)一照明的第二边界区域之间的重叠，处理器可通过在对应的重叠区域重叠第二边界区域的亮度和颜色来在显示器800上可视化第一边界区域的亮度和颜色。

如在图8中所示，光源811至813中的每个光源的照明效果被可视化的各自的边界区域可重叠，并且处理器可在重叠区域中除反映由对应的光源产生的亮度增加之外，额外反映由另一光源产生的亮度增加。例如，在第一光源811的第一边界区域与第二光源812的第二边界区域重叠的区域中，处理器可通过针对重叠区域中的像素将由第一光源811产生的亮度的增加程度和由第二光源812产生的亮度的增加程度相加，来增加与对应于视点的场景中的边界区域对应的像素的亮度。

处理器可除反映由对应的照明引起的颜色改变之外，额外反映由另一光源(例如，第三光源)产生的另一照明所引起的颜色改变。例如，响应于由光源811产生的照明被设为红色以及由第二光源812产生的照明被设为绿色，处理器还可在由第一光源811产生的照明与由第二光源812产生的照明重叠的区域中显示黄色。

图9示出在虚拟空间中对象990被布置在由照明光源910产生的照明区域920中的示例。

在图9中示出的边界区域940是包括照明区域920的边界的照明区域920的部分区域。例如，处理器可如上所述基于光源910的位置、方向和阈值角度来确定边界区域940。

如在图9中所示，即使当对象990位于照明区域920中时，照明效果也可通过边界区域940被可视化。因此，用于显示照明的装置可专门可视化照明效果而不中断对象990在显示器900上的表现(例如，不调整对象550的像素的亮度)。

在一个示例中，用于显示照明的装置可专门可视化背景、对象和由光源产生的光的路径而不中断将被应用于对象的照亮效果。用于显示照明的装置可为移动装置(例如，智能电话或平板计算机)或可被包括在移动装置中，并且可使用包括在移动装置中的中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)和标准图形软件在没有复杂的物理操作的情况下来可视化聚光灯的路径。

图10示出响应于分别布置在虚拟空间的右侧和左侧的两个光源1011和1012而形成的扩展边界区域的示例。为了便于描述，在显示器1000中，左侧的光源1011在下文中被称为第一光源，右侧的光源在下文中被称为第二光源。第一光源1011的边界区域在下文中被称为第一边界区域1021，第二光源1012的边界区域在下文中被称为第二边界区域1022。

处理器可响应于第一边界区域与第二边界区域的重叠而生成扩展边界区域。例如，如在图10中所示，处理器可基于第一边界区域1021和第二边界区域1022之间的重叠区域来扩展第一边界区域1021和第二边界区域1022。更具体地讲，处理器可基于第一光源1011和第二光源1012的强度、第一光源1011和第二光源1012中的每个光源的边界的长度以及第一光源1011与第二光源1012的距离，来确定扩展边界区域1030的范围。例如，处理器可响应于由第一光源1011和第二光源1012产生的照明的强度为高，将扩展边界区域1030的范围确定为相对宽。在另一示例中，处理器可响应于(分别由各个照明1011和1012产生的)各个照明区域的边界之间的近的相对距离(例如，(由第一照明1011产生的)第一照明区域的边界与(由第二照明1012产生的)第二照明区域的边界之间的距离)，将扩展边界区域1030的范围确定为相对宽。即使当预定的像素不对应于第一照明区域中的边界区域时，预定的像素也可由于第一照明区域与第二照明区域之间的重叠而对应于扩展边界区域。

处理器可响应于第一边界区域与第二边界区域之间的重叠，将权重分配到针对重叠区域中的像素的亮度的增加程度。例如，处理器可响应于第一光源1011的第一边界区域1021与第二光源1012的第二边界区域1022之间重叠，针对重叠区域中的像素将第一边界区域1021的增加程度与第二边界区域1022的增加程度相加，并将权重分配到由所述相加产生的亮度的增加程度。在一个示例中，处理器可将权重分配到光源的边界区域中的亮度的增加程度，以使重叠区域可被表现为更亮。

在一个示例中，光的模糊效果可被应用于针对扩展边界区域1030和覆盖区域中的亮度分配权重，以便即使当每个照明的光的路径重叠时，用户也可容易地识别光的每个路径。

图11示出基于在虚拟空间中布置的三个光源形成的扩展边界区域的示例。为了便于描述，在显示器1100中，左侧的光源1111在下文中被称为第一光源，中央的光源1112在下文中被称为第二光源，右侧的光源1113在下文中被称为第三光源。

处理器可响应于第一光源1111的边界区域、第二光源1112的边界区域与第三光源1113的边界区域之间的重叠而形成扩展边界区域。处理器可基于与在图10中所示相似的方法来扩展第一光源1111、第二光源1112和第三光源1113的边界区域。因为边界区域由于图11中的第一光源1111、第二光源1112和第三光源1113而重叠，所以处理器可相比于图10的扩展边界区域，将由重叠导致的扩展边界区域确定为相对宽或者将边界区域中的像素中的亮度的增加程度确定为相对高。在第一光源1111、第二光源1112和第三光源1113中的每个光源的边界区域重叠的区域中，第一光源1111的颜色、第二光源1112的颜色和第三光源1113的颜色可被组合并可视化。前面所述的是响应于光的重叠，亮度的模糊效果和相加效果被互相应用的表现，用户可将重叠的照明区域识别为光的路径。

图12至图15是示出用于显示照明的装置的示例的框图。

如在图12中所示，用于显示照明的装置1200包括：处理器1210和图形显示设备(或“显示器”)1220。例如，用于显示照明的装置1200可为智能手机或平板个人计算机(PC)。

处理器1210基于照明信息确定由在虚拟空间中布置的照明光源产生的光所投射到的照明区域，并且定义包括确定的照明区域的边界和部分的边界区域。处理器1210控制显示器1220来针对边界区域可视化照明效果。根据一个或更多个实施例，处理器1210可通过实施图1至图11的方法中的任何方法或方法的任何组合来确定照明区域和边界区域。

显示器1220通过针对边界区域可视化照明的照明效果。显示器1220可基于视点信息表现与预定视点对应的场景。例如，显示器1220可将在虚拟空间中布置的背景和对象表现为在预定视点的场景。

如在图13中所示，用于显示照明的装置2200与图12的装置1200相似，但还包括存储器1330。存储器1330以预定形式存储用于定义边界区域中的像素的亮度的增加程度的亮度调整图。例如，存储器1330(或者另一非暂时性介质)存储包括用于控制一个或更多个处理装置以执行在图1至图11中所示的显示照明的方法中的任何方法或方法的任何组合的命令的程序。处理器1330暂时地或半永久地存储执行显示照明的方法所需要的数据，例如，照明信息和与照明区域、边界区域和亮度的增加程度关联的信息。

如在图14中所示，用于显示照明的装置3200与图13的装置2200相似，但还包括通信器1440。通信器1440经由有线连接或无线地接收执行显示照明的方法(诸如，图1至图11的方法中的任何方法或方法的任何组合)所需要的数据。例如，通信器1440从外部源接收照明信息以定义虚拟空间中的照明。

如在图15中所示，用于显示照明的装置4200与图14的装置3200相似，但还包括输入接收器1550。输入接收器1550从用户接收执行显示照明的方法所需要的数据。例如，输入接收器1550从用户接收用于定义照明的照明信息。

尽管装置1200、2200、3200、4200的特定的示例在上面被描述，但是用于显示照明的装置的配置不限于描述的示例。例如，用于显示照明的装置可包括图12中所示的处理器1210和显示器1220，并且还可包括存储器1330、通信器1440和输入接收器1550中的一个或更多个。

在此描述的图形显示设备可使用液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、等离子显示器(PDP)、屏幕、终端或本领域的普通技术人员已知的任何其他类型的显示器来实施。屏幕可以为包括一个或更多个提供渲染用户接口和接收用户输入的能力的硬件组件的物理结构。屏幕可包括显示区域、手势捕捉区域、触敏显示器和配置区域的任何组合。屏幕可以为设备的一部分，或者可以为可被附于设备并可从设备拆卸的外部的外围装置。显示器可以为单屏显示器或多屏显示器。单个物理屏幕可包括多个显示器，其中，多个显示器作为单独的多个逻辑显示器被管理，即使所述多个逻辑显示器是同一物理屏幕的部分也允许不同的内容在单独的多个显示器上被显示。

用户接口可提供输入和输出关于用户和图像的信息的能力。用户接口可包括：用于连接网络的网络模块和用于形成与移动存储介质的数据传送通道的通用串行总线(USB)主机模块。此外，用户接口可包括：一个或更多个输入/输出装置(诸如，鼠标、键盘、触摸屏、监视器、扬声器、屏幕)或用于控制输入/输出装置的软件模块。

在图12至图15所示的执行在此针对图1至图11描述的操作的设备、单元、模块、装置和其他组件(例如，处理器1210、显示器1220、存储器1330、通信器1440和输入接收器1550)，通过硬件组件被实施。硬件组件的示例包括：控制器、传感器、生成器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器和本领域的普通技术人员已知的其他电子组件。在一个示例中，硬件组件通过计算硬件(例如，通过一个或更多个处理器或计算机)被实施。处理器或计算机通过一个或多个处理元件(诸如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元)、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编辑门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或本领域普通技术人员已知的能够以限定的方式响应并执行指令以实现期望的结果的任何其他装置或装置的组合被实施。在一个示例中，处理器或计算机包括或被连接到，一个或更多个存储有由处理器或计算机执行的指令或软件的存储器。由处理器和计算器实施的硬件组件可执行指令或软件(诸如操作系统(OS)和运行在OS上的一个或更多个软件应用)来执行在此针对图1至图11描述的操作。响应于指令或软件的执行，硬件组件还访问、操纵、处理、生成和存储数据。为了简明，可在这里描述的示例的描述中使用单数术语“处理器”或“计算机”，但在其他示例中，使用多个处理器或多个计算机，或者一个处理器或计算机包括多个处理器元件或多种类型的处理器元件或者包括两者。在一个示例中，硬件组件包括多个处理器，在另一示例中，硬件组件包括一个处理器和一个控制器。硬件组件具有不同的处理配置中任何一个或更多个，同处理配置示例包括：单处理器、独立的处理器、并行处理器、单指令单数据(SISD)多重处理、单指令多数据(SIMD)多重处理、多指令单数据(MISD)多重处理以及多指令多数据(MIMD)多重处理。

可由如上所述的执行指令或软件以执行这里描述的操作的计算硬件(例如，由一个或多个处理器或计算机)来执行图1和图2至图4中示出的执行这里针对图3和图5至图15描述的操作的方法。

用于控制处理器或计算机以实施硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件可被写为计算机程序、代码段、指令或它们的任何组合，以独立地或共同地指示或配置处理器或计算机来作为用于执行由硬件组件执行的操作和如上所述的方法的机器或专用计算机进行操作。在一个示例中，指令或软件包括直接由处理器或计算机直接执行的机器代码，诸如，由编译器产生的机器代码。在另一示例中，指令或软件包括由处理器或计算机使用解释器执行的更高级代码。本领域的普通程序员可基于公开了用于执行由硬件组件执行的操作和如上所述的方法的算法的在附图中示出的框图和流程图和在说明书中的相应描述，而容易地地编写指令或软件。

用于控制处理器或计算机以实施硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件、以及任何关联数据、数据文件以及数据结构可被记录、存储或固定在一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质中或上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-Re、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘、和本领域普通技术人员已知的能够以非暂时性方式存储指令或软件、以及任何关联数据、数据文件以及数据结构，并向处理器或计算机提供指令或软件、以及任何关联数据、数据文件以及数据结构以便处理器和计算机能够执行指令的任何其他设备。在一个示例中，指令或软件、以及任何关联数据、数据文件以及数据结构分布在联网的计算机系统上，以使指令和软件、以及任何关联数据、数据文件以及数据结构被处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行。

尽管本公开包括特定的示例，但是本领域普通技术人员将清楚，在不脱离权利要求和它们的等同物的精神和范围的情况下可对这些示例进行形式和细节上各种改变。在此描述的示例被认为仅是描述性的意义，而不是为了限制的目的。对每一示例中的特征或方面的描述将被认为适用于在其他示例中的相似特征和方面。如果描述的技术以不同的顺序被执行，和/或如果在描述的系统、架构、装置、或电路中的组件以不同的方式组合，和/或被其他组件或者它们的等同物代替或增补，则可实现合适的结果。因此，公开的范围不是通过具体实施方式所限定，而是由权利要求和它们的等同物限定，并且在权利要求和它们的等同物的范围内的所有变形将被解释为被包括在该公开之内。

Claims

1.一种显示照明的方法，所述方法包括：

使用至少一个处理器基于照明信息，确定在虚拟空间中布置的照明所投射到的虚拟空间中的照明区域；

使用所述至少一个处理器，通过将照明区域投射到与虚拟空间的视点对应的层，并且将所述层覆盖到场景，针对在照明区域中确定的边界区域可视化由照明产生的照明效果，其中，视点表示从其观看到在显示器上的表现的场景的点，其中，与虚拟空间的视点对应的层表示将在视点处被观看到的在虚拟空间中照明区域所投射到的层，其中，确定的边界区域包括确定的照明区域的边界和确定的照明区域的部分，所述确定的边界区域小于全部的确定的照明区域，

其中，可视化的步骤包括：与照明区域中的所述边界区域的外部的像素的亮度相比，增加所述边界区域中的像素的亮度。

2.如权利要求1所述的方法，其中，确定照明区域的步骤包括：

基于照明信息，确定照明的起点的坐标与定义照明区域的基面的节点的坐标之间的空间作为照明区域，

其中，基面指示从虚拟空间中布置的照明投射的光所到达的底部或终点。

3.如权利要求1所述的方法，其中，确定照明区域的步骤包括：

基于照明信息，确定定义照明区域的基线的两个节点与在与针对虚拟空间的视点对应的层上的照明的起点的坐标之间的区域作为照明区域，

其中，基线指示从虚拟空间中布置的照明投射的光所到达的与视点对应的层的底部。

4.如权利要求1所述的方法，其中，确定照明区域的步骤包括：

基于包括在照明信息中的位置、阈值角度和方向中的至少一个，来确定照明区域。

5.如权利要求1所述的方法，其中，可视化的步骤包括：基于所述边界区域中的像素与照明的起点之间的各个距离以及所述像素与边界之间的各个距离，来确定针对所述像素的亮度的增加程度。

6.如权利要求1所述的方法，其中，可视化的步骤包括：将预定形式的用于定义针对所述边界区域中的像素的亮度的增加程度的亮度调整图适配于照明区域。

7.如权利要求1所述的方法，其中，可视化的步骤包括：响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，扩展所述边界区域。

8.如权利要求1所述的方法，其中，可视化的步骤包括：

响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，通过在所述边界区域和另一边界区域的重叠区域中叠加所述另一边界区域的亮度和颜色，来可视化所述边界区域的亮度和颜色。

9.如权利要求1所述的方法，其中，可视化的步骤包括：

响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，将权重分配到针对在所述边界区域和所述另一边界区域的重叠区域中的像素的各自的亮度的增加程度。

10.一种包括计算机程序的非暂时性计算机可读介质，被配置为控制处理器执行权利要求1所述的方法。

11.一种用于显示照明的装置，所述装置包括：

处理器，被配置为基于照明信息，确定在虚拟空间中布置的照明投射到的虚拟空间中的照明区域，定义小于全部的照明区域的包括照明区域的边界和照明区域的部分的边界区域，并且将照明区域投射到与虚拟空间的视点对应的层；

显示器，被配置为：通过将所述层覆盖到在显示器上的表现的场景，针对边界区域显示由照明产生的照明效果，

其中，视点表示从其观看到在显示器上的表现的场景的点，其中，与虚拟空间的视点对应的层表示将在视点处被观看到的在虚拟空间中照明区域所投射到的层；

其中，处理器还被配置为：与照明区域中的所述边界区域的外部的像素的亮度相比，增加所述边界区域中的像素的亮度。

12.如权利要求11所述的装置，其中，处理器还被配置为：基于照明信息，确定照明的起点的坐标与定义照明区域的基面的节点的坐标之间的空间作为照明区域，

13.如权利要求11所述的装置，其中，处理器还被配置为：基于照明信息，确定定义照明区域的基线的两个节点与在与针对虚拟空间的视点对应的层上的照明的起点的坐标之间的区域作为照明区域，

14.如权利要求11所述的装置，其中，处理器还被配置为：基于所述边界区域中的像素与照明的起点之间的各个距离以及所述像素与边界之间的各个距离，来确定针对所述像素的亮度的增加程度。

15.如权利要求11所述的装置，其中，处理器还被配置为：将预定形式的用于定义针对所述边界区域中的像素的亮度的增加程度的亮度调整图适配于照明区域。

16.如权利要求11所述的装置，其中，处理器还被配置为：响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，来扩展所述边界区域。

17.如权利要求11所述的装置，其中，处理器还被配置为：响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，通过在所述边界区域和所述另一边界区域的重叠区域中叠加所述另一边界区域的亮度和颜色，来控制显示器显示所述边界区域的亮度和颜色。

18.如权利要求11所述的装置，其中，处理器还被配置为：响应于所述边界区域与另一照明的另一边界区域之间的重叠，将权重分配到针对在所述边界区域和所述另一边界区域的重叠区域中的像素的各自的亮度的增加程度。

19.一种显示照明的方法，所述方法包括：

使用处理器确定：

在虚拟空间中布置的第一光源投射到的虚拟空间中的第一照明区域；

在虚拟空间中布置的第二光源投射到的虚拟空间中的第二照明区域；

第一光源的第一边界区域，其中，第一边界区域小于全部的第一照明区域并包括第一照明区域的第一边界和第一照明区域的部分；

第二光源的第二边界区域，其中，第二边界区域小于全部的第二照明区域并包括第二照明区域的第二边界和第二照明区域的部分；

基于第一边界区域和第二边界区域重叠的重叠区域的扩展边界区域；

使用处理器，通过将第一照明区域投射到与虚拟空间的视点对应的层，将第二照明区域投射到与虚拟空间的视点对应的层，并且将所述层覆盖到在显示器上的表现的场景，针对第一边界区域、第二边界区域和扩展边界区域可视化由第一光源和第二光源产生的照明效果，

其中，视点表示从其观看到在显示器上的表现的场景的点，其中，与虚拟空间的视点对应的层表示将在视点处被观看到的在虚拟空间中照明区域所投射到的层，

其中，可视化的步骤包括：

与针对第一照明区域的剩余部分中的像素的亮度调整相比，增加第一边界区域中的像素的亮度；

与针对第二照明区域的剩余部分中的像素的亮度调整相比，增加第二边界区域中的像素的亮度。

20.如权利要求19所述的方法，其中，可视化的步骤还包括：在重叠区域中，将针对第一边界区域中的像素的亮度调整和针对第二边界区域中的像素的亮度调整相加。

21.如权利要求19所述的方法，其中，可视化的步骤包括：在重叠区域中，叠加第一边界区域的颜色和第二边界区域的颜色。