CN110084873A - 用于渲染三维模型的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了用于渲染三维模型的方法和装置。该方法的一具体实施方式包括：对目标物体进行三维重建，得到目标物体的三维模型；确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色；确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度；基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对目标物体的三维模型进行渲染，生成目标物体的经渲染后的三维模型。该实施方式考虑目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，从而提高了所渲染的三维模型的真实度。

Description

用于渲染三维模型的方法和装置

技术领域

本申请实施例涉及计算机技术领域，具体涉及图像处理技术领域，尤其涉及用于渲染三维模型的方法和装置。

背景技术

在实时三维模型展示中，三维模型的实时展示效果通常需要呈现灯光、物体的材质、物体的轮廓等几个方面。其中，材质就是物体的表面质地。实践中，着色器是对物体的材质进行绘制的描述语言，决定着物体的材质的展示效果。现有的三维模型的渲染方式通常是根据当前灯光的明暗程度设置一个整体的透明度，然后结合物体的实际颜色对物体的三维模型进行渲染。

发明内容

本申请实施例提出了用于渲染三维模型的方法和装置。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于渲染三维模型的方法，该方法包括：对目标物体进行三维重建，得到目标物体的三维模型；确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色；确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度；基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对目标物体的三维模型进行渲染，生成目标物体的经渲染后的三维模型。

在一些实施例中，确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色，包括：获取目标物体的颜色和光滑度、灯光的颜色、目标物体的每个点的法向量、灯光方向向量和视线方向向量；基于目标物体的颜色、目标物体的每个点的法向量和灯光方向向量，生成目标物体的每个点的光影颜色；基于目标物体的每个点的法向量和视线方向向量，生成目标物体的每个点的菲涅尔透明度；基于目标物体的每个点的灯光方向向量和视线方向向量、目标物体的光滑度和灯光的颜色，生成目标物体的每个点的高光强度；基于目标物体的每个点的光影颜色、菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色。

在一些实施例中，确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度，包括：基于目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

在一些实施例中，基于目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度，包括：对目标物体的三维模型和环境贴图进行采样映射，得到采样映射结果；基于采样映射结果、目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

在一些实施例中，基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对目标物体的三维模型进行渲染，包括：基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度设计着色器；利用着色器对目标物体的三维模型进行渲染。

第二方面，本申请实施例提供了一种用于渲染三维模型的装置，该装置包括：三维模型重建单元，配置用于对目标物体进行三维重建，得到目标物体的三维模型；颜色确定单元，配置用于确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色；透明度确定单元，配置用于确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度；三维模型渲染单元，配置用于基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对目标物体的三维模型进行渲染，生成目标物体的经渲染后的三维模型。

在一些实施例中，颜色确定单元包括：获取子单元，配置用于获取目标物体的颜色和光滑度、灯光的颜色、目标物体的每个点的法向量、灯光方向向量和视线方向向量；光影颜色生成子单元，配置用于基于目标物体的颜色、目标物体的每个点的法向量和灯光方向向量，生成目标物体的每个点的光影颜色；菲涅尔透明度生成子单元，配置用于基于目标物体的每个点的法向量和视线方向向量，生成目标物体的每个点的菲涅尔透明度；高光强度生成子单元，配置用于基于目标物体的每个点的灯光方向向量和视线方向向量、目标物体的光滑度和灯光的颜色，生成目标物体的每个点的高光强度；颜色生成子单元，配置用于基于目标物体的每个点的光影颜色、菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色。

在一些实施例中，透明度确定单元包括：透明度生成子单元，配置用于基于目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

在一些实施例中，透明度生成子单元包括：采样映射模块，配置用于对目标物体的三维模型和环境贴图进行采样映射，得到采样映射结果；透明度生成模块，配置用于基于采样映射结果、目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

在一些实施例中，三维模型渲染单元包括：着色器设计子单元，配置用于基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度设计着色器；三维模型渲染子单元，配置用于利用着色器对目标物体的三维模型进行渲染。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。

本申请实施例提供的用于渲染三维模型的方法和装置，首先对目标物体进行三维重建，从而得到目标物体的三维模型；然后确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度；最后基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对目标物体的三维模型进行渲染，从而生成目标物体的经渲染后的三维模型。考虑目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，从而提高了所渲染的三维模型的真实度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图2是根据本申请的用于渲染三维模型的方法的一个实施例的流程图；

图3是根据本申请的用于渲染三维模型的方法的一个应用场景的时序图；

图4是根据本申请的用于渲染三维模型的装置的一个实施例的结构示意图；

图5是适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出了可以应用本申请实施例的用于渲染三维模型的方法或用于渲染三维模型的装置的示例性系统架构100。

如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备101、102、103可以通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如摄影摄像类应用、图像处理类应用等。

终端设备101、102、103可以是具有显示屏的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对终端设备101、102、103上传的目标物体的图像进行处理的图像处理服务器。图像处理服务器可以对接收到的目标物体的图像等进行分析等处理，并生成处理结果(例如目标物体的经渲染后的三维模型)。

需要说明的是，本申请实施例所提供的用于渲染三维模型的方法一般由服务器105执行，相应地，用于渲染三维模型的装置一般设置于服务器105中。

应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。在服务器105本地存储有目标物体的图像的情况下，系统架构100可以不设置终端设备101、102、103。

继续参考图2，其示出了根据本申请的用于渲染三维模型的方法的一个实施例的流程200。该用于渲染三维模型的方法，包括以下步骤：

步骤201，对目标物体进行三维重建，得到目标物体的三维模型。

在本实施例中，用于渲染三维模型的方法运行于其上的电子设备(例如图1所示的服务器105)可以对目标物体进行三维重建，从而得到目标物体的三维模型。其中，目标物体的材质可以是玻璃。当光线入射玻璃时，表现有反射、吸收和透射三种性质。光线透过玻璃的性质称为透射，以透光率表示。光线被玻璃阻挡，按一定角度反射出来的性质称为反射，以反射率表示。光线通过玻璃后，一部分光能量被损失的性质称为吸收，以吸收率表示。

实践中，可以通过具有摄像功能的各种终端设备(例如图1所示的终端设备101、102、103)拍摄目标物体的图像。其中，目标物体的图像可以包括但不限于彩色图像(RGB图像)、深度图像(Depth图像)、灰度图像和红外图像等。这里，电子设备可以通过有线连接方式或者无线连接方式从终端设备获取目标物体的图像，然后利用目标物体的图像对目标物体进行三维重建。

这里，电子设备可以通过多种方式对目标物体进行三维重建。例如，可以通过以下步骤进行三维重建：第一，图像获取：在进行图像处理之前，先要用摄像机获取物体的图像。第二，摄像机标定：通过摄像机标定来建立有效的成像模型，求解出摄像机的内外参数，结合图像的匹配结果得到空间中的三维点坐标。第三，特征提取：特征主要包括特征点、特征线和区域。大多数情况下都是以特征点为匹配基元；第四，立体匹配：根据所提取的特征将同一物理空间点在两幅不同图像中的成像点进行一一对应起来；第五，三维重建：有了比较精确的匹配结果，结合摄像机标定的内外参数，恢复出三维场景信息。

需要说明的是，三维重建的各种方法是目前广泛研究和应用的公知技术，在此不再赘述。

步骤202，确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色。

在本实施例中，电子设备可以确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色。其中，目标物体的每个点可以是目标物体的每个采样点。作为示例，可以利用颜色识别类仪器测量目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色，也可以通过本领域技术人员肉眼分辨确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色。

在本实施例的一些可选的实现方式中，电子设备可以通过以下步骤确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色：

首先，获取目标物体的颜色和光滑度、灯光的颜色、目标物体的每个点的法向量、灯光方向向量和视线方向向量。

其中，目标物体的颜色是目标物体在不受任何外界因素(例如灯光)的影响下的颜色，即，目标物体的真实颜色。目标物体的每个点的法向量可以是在预设坐标系中，目标物体在该点处的切平面的、且经过该点的法向量。目标物体的每个点的灯光方向向量可以是在预设坐标系中，通过该点和灯的中心点的直线的方向向量。视线方向向量可以是在预设坐标系中，通过该点和眼睛的中心点的直线的方向向量。可选的，预设坐标系可以是世界坐标系。

而后，基于目标物体的颜色、目标物体的每个点的法向量和灯光方向向量，生成目标物体的每个点的光影颜色。

这里，可以通过如下公式计算目标物体的一个点的光影颜色D_diffuse：

D_diffuse＝C_color×(N_world·L_dir)；

其中，C_color是目标物体的颜色，N_world是目标物体的该点的法向量，L_dir是目标物体的该点的灯光方向向量，(N_world·L_dir)是目标物体的该点的法向量N_world和目标物体的该点的灯光方向向量L_dir的内积。

之后，基于目标物体的每个点的法向量和视线方向向量，生成目标物体的每个点的菲涅尔透明度。

实践中，当视线垂直于目标物体在一个点处的切平面时，反射较弱，大部分灯光会穿过目标物体；当视线非垂直于目标物体在一个点处的切平面时，视线方向向量与目标物体在一个点处的切平面的夹角越小，反射越强，大部分灯光会被反射回来。通过菲涅尔反射定律可知，反射越强，玻璃的透明度越低。这里，可以通过如下公式计算目标物体的一个点的菲涅尔透明度R_rim：

R_rim＝1-(V_dir·N_world)；

其中，V_dir是目标物体的该点的视线方向向量，N_world是目标物体的该点的法向量，(V_dir·N_world)是目标物体的该点的视线方向向量V_dir和目标物体的该点的法向量N_world的内积。

然后，基于目标物体的每个点的灯光方向向量和视线方向向量、目标物体的光滑度和灯光的颜色，生成目标物体的每个点的高光强度。

实践中，目标物体的一个点的高光强度越强，该点的透明度越低。这里，可以通过如下公式计算目标物体的一个点的高光强度S_specluar：

其中，L_color是灯光的颜色，H_dir是目标物体的该点的灯光方向向量L_dir与视线方向向量V_dir的半角向量，N_world是目标物体的该点的法向量，S_smooth是目标物体的光滑度，(H_dir·N_world)是H_dir和N_world的内积。

最后，基于目标物体的每个点的光影颜色、菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色。

这里，对于目标物体的每个点，可以计算该点的光影颜色、菲涅尔透明度和高光强度的和，并将所得到的和作为该点在灯光下所呈现的颜色。其中，目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色可以包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三个通道的数据。

步骤203，确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

在本实施例中，电子设备可以确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。其中，目标物体的每个点可以是目标物体的每个采样点。作为示例，可以利用透明度识别类仪器测量目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度，也可以通过本领域技术人员肉眼分辨确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

在本实施例的一些可选的实现方式中，电子设备可以基于目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。具体地，对于目标物体的每个点，电子设备可以首先计算与该点的高光强度对应的灰度值，然后计算与该点的高光强度对应的灰度值和该点的菲涅尔透明度的和，并将所得到的和作为该点在灯光下所呈现的透明度。其中，目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度可以包括透明度(A)一个通道的数据。

在本实施例的一些可选的实现方式中，为了加强目标物体的细节的呈现，模拟更为复杂的光源照射与反射，可以采用环境贴图模拟计算环境照明与反射。具体地，电子设备可以首先对目标物体的三维模型和环境贴图进行采样映射，得到采样映射结果；然后基于采样映射结果、目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。其中，环境贴图又叫做叫立方体纹理，是制作人员传入的一个立方体纹理，由六个方向的贴图组成，目标物体的三维模型被放置在环境贴图所组成的立方体的内部。

这里，可以通过如下公式计算对目标物体的三维模型和环境贴图进行采样映射，得到采样映射结果E_env：

E_env＝texCUBE(E_texture,normalize(reflect(-V_dir,N_world)))；

其中，V_dir是目标物体的该点的视线方向向量，N_world是目标物体的该点的法向量，E_texture是环境贴图，reflect()是求反射光线对应的方向向量的函数，reflect(-V_dir,N_world)是以N_world为平面法向量，以-V_dir为入射光线对应的方向向量的反射光线对应的方向向量。normalize()是归一化函数，normalize(reflect(-V_dir,N_world))是反射光线对应的方向向量reflect(-V_dir,N_world)的单位向量，texCUBE()是着色器语言中的内置函数，texCUBE(E_texture,normalize(reflect(-V_dir,N_world)))是通过三维坐标normalize(reflect(-V_dir,N_world))从环境贴图E_texture中读取相应纹理。normalize(reflect(-V_dir,N_world))的方向用来指定环境贴图E_texture的表面。

这里，可以通过如下公式计算对目标物体的一个点的透明度C_alpha：

C_alpha＝desaturate(E_env×I_intensity+S_specluar)+R_rim；

其中，E_env是采样映射结果，I_intensity是可调参数，其取值范围在0到1之间，S_specluar是目标物体的该点的高光强度，R_rim目标物体的该点的菲涅尔透明度，desaturate()是求灰度值的函数。

步骤204，基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对目标物体的三维模型进行渲染，生成目标物体的经渲染后的三维模型。

在本实施例中，基于步骤203所确定的目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和步骤204所确定的目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度，电子设备可以对目标物体的三维模型进行渲染，从而生成目标物体的经渲染后的三维模型。作为示例，电子设备可以将目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度设置为目标物体的三维模型的对应点的颜色和透明度，以实现对目标物体的三维模型进行渲染。

在本实施例的一些可选的实现方式中，电子设备可以首先基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度设计着色器；然后利用着色器对目标物体的三维模型进行渲染。具体地，对于目标物体的每个点，电子设备可以将该点在灯光下所呈现的颜色所包括的R、G、B三个通道的数据和该点在灯光下所呈现的透明度所包括A通道的数据进行融合，从而生成R、G、B、A四个通道的数据，电子设备根据R、G、B、A四个通道的数据编写着色器对应的程序，运行着色器对应的程序，即可对目标物体的三维模型进行渲染。

继续参见图3，图3是根据本申请的用于渲染三维模型的方法的一个应用场景的时序图。在图3的应用场景中，如301所示，电子设备可以对玻璃茶壶进行三维重建，得到玻璃茶壶的三维模型；如302所示，电子设备可以确定玻璃茶壶的每个点的光影颜色、菲涅尔透明度和高光强度；如303所示，电子设备可以对玻璃茶壶的每个点的光影颜色、菲涅尔透明度和高光强度进行求和，得到玻璃茶壶的每个点在灯光下所呈现的颜色；如304所示，电子设备可以基于玻璃茶壶的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，确定玻璃茶壶的每个点在灯光下所呈现的透明度；如305所示，电子设备可以将玻璃茶壶的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度设置为玻璃茶壶的三维模型的对应点的颜色和透明度，对玻璃茶壶的三维模型进行渲染，得到玻璃茶壶的经渲染后的三维模型。

本申请实施例提供的用于渲染三维模型的方法，首先对目标物体进行三维重建，从而得到目标物体的三维模型；然后确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度；最后基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对目标物体的三维模型进行渲染，从而生成目标物体的经渲染后的三维模型。考虑目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，从而提高了所渲染的三维模型的真实度。

进一步参考图4，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种用于渲染三维模型的装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图4所示，本实施例的用于渲染三维模型的装置400可以包括：三维模型重建单元401、颜色确定单元402、透明度确定单元403和三维模型渲染单元404。其中，三维模型重建单元401，配置用于对目标物体进行三维重建，得到目标物体的三维模型；颜色确定单元402，配置用于确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色；透明度确定单元403，配置用于确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度；三维模型渲染单元404，配置用于基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对目标物体的三维模型进行渲染，生成目标物体的经渲染后的三维模型。

在本实施例中，用于渲染三维模型的装置400中：三维模型重建单元401、颜色确定单元402、透明度确定单元403和三维模型渲染单元404的具体处理及其所带来的技术效果可分别参考图2对应实施例中的步骤201、步骤202、步骤203和步骤204的相关说明，在此不再赘述。

在本实施例的一些可选的实现方式中，颜色确定单元402可以包括：获取子单元(图中未示出)，配置用于获取目标物体的颜色和光滑度、灯光的颜色、目标物体的每个点的法向量、灯光方向向量和视线方向向量；光影颜色生成子单元(图中未示出)，配置用于基于目标物体的颜色、目标物体的每个点的法向量和灯光方向向量，生成目标物体的每个点的光影颜色；菲涅尔透明度生成子单元(图中未示出)，配置用于基于目标物体的每个点的法向量和视线方向向量，生成目标物体的每个点的菲涅尔透明度；高光强度生成子单元(图中未示出)，配置用于基于目标物体的每个点的灯光方向向量和视线方向向量、目标物体的光滑度和灯光的颜色，生成目标物体的每个点的高光强度；颜色生成子单元(图中未示出)，配置用于基于目标物体的每个点的光影颜色、菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色。

在本实施例的一些可选的实现方式中，透明度确定403可以单元包括：透明度生成子单元(图中未示出)，配置用于基于目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

在本实施例的一些可选的实现方式中，透明度生成子单元可以包括：采样映射模块(图中未示出)，配置用于对目标物体的三维模型和环境贴图进行采样映射，得到采样映射结果；透明度生成模块(图中未示出)，配置用于基于采样映射结果、目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

在本实施例的一些可选的实现方式中，三维模型渲染单元404可以包括：着色器设计子单元(图中未示出)，配置用于基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度设计着色器；三维模型渲染子单元(图中未示出)，配置用于利用着色器对目标物体的三维模型进行渲染。

下面参考图5，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统500的结构示意图。图5示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，计算机系统500包括中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还存储有系统500操作所需的各种程序和数据。CPU 501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)501执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。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、或半导体的系统、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。在本申请中，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系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读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。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括三维模型重建单元、颜色确定单元、透明度确定单元和三维模型渲染单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，三维模型重建单元还可以被描述为“对目标物体进行三维重建，得到目标物体的三维模型的单元”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读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。上述计算机可读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该电子设备执行时，使得该电子设备：对目标物体进行三维重建，得到目标物体的三维模型；确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色；确定目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度；基于目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对目标物体的三维模型进行渲染，生成目标物体的经渲染后的三维模型。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (12)

1.一种用于渲染三维模型的方法，包括：

对目标物体进行三维重建，得到所述目标物体的三维模型；

确定所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色；

确定所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度；

基于所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对所述目标物体的三维模型进行渲染，生成所述目标物体的经渲染后的三维模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色，包括：

获取所述目标物体的颜色和光滑度、所述灯光的颜色、所述目标物体的每个点的法向量、灯光方向向量和视线方向向量；

基于所述目标物体的颜色、所述目标物体的每个点的法向量和灯光方向向量，生成所述目标物体的每个点的光影颜色；

基于所述目标物体的每个点的法向量和视线方向向量，生成所述目标物体的每个点的菲涅尔透明度；

基于所述目标物体的每个点的灯光方向向量和视线方向向量、所述目标物体的光滑度和所述灯光的颜色，生成所述目标物体的每个点的高光强度；

基于所述目标物体的每个点的光影颜色、菲涅尔透明度和高光强度，生成所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述确定所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度，包括：

基于所述目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度，包括：

对所述目标物体的三维模型和环境贴图进行采样映射，得到采样映射结果；

基于所述采样映射结果、所述目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

5.根据权利要求1-4之一所述的方法，其中，所述基于所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对所述目标物体的三维模型进行渲染，包括：

基于所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度设计着色器；

利用所述着色器对所述目标物体的三维模型进行渲染。

6.一种用于渲染三维模型的装置，包括：

三维模型重建单元，配置用于对目标物体进行三维重建，得到所述目标物体的三维模型；

颜色确定单元，配置用于确定所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色；

透明度确定单元，配置用于确定所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度；

三维模型渲染单元，配置用于基于所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度，对所述目标物体的三维模型进行渲染，生成所述目标物体的经渲染后的三维模型。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述颜色确定单元包括：

获取子单元，配置用于获取所述目标物体的颜色和光滑度、所述灯光的颜色、所述目标物体的每个点的法向量、灯光方向向量和视线方向向量；

光影颜色生成子单元，配置用于基于所述目标物体的颜色、所述目标物体的每个点的法向量和灯光方向向量，生成所述目标物体的每个点的光影颜色；

菲涅尔透明度生成子单元，配置用于基于所述目标物体的每个点的法向量和视线方向向量，生成所述目标物体的每个点的菲涅尔透明度；

高光强度生成子单元，配置用于基于所述目标物体的每个点的灯光方向向量和视线方向向量、所述目标物体的光滑度和所述灯光的颜色，生成所述目标物体的每个点的高光强度；

颜色生成子单元，配置用于基于所述目标物体的每个点的光影颜色、菲涅尔透明度和高光强度，生成所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述透明度确定单元包括：

透明度生成子单元，配置用于基于所述目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述透明度生成子单元包括：

采样映射模块，配置用于对所述目标物体的三维模型和环境贴图进行采样映射，得到采样映射结果；

透明度生成模块，配置用于基于所述采样映射结果、所述目标物体的每个点的菲涅尔透明度和高光强度，生成所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的透明度。

10.根据权利要求6-9之一所述的装置，其中，所述三维模型渲染单元包括：

着色器设计子单元，配置用于基于所述目标物体的每个点在灯光下所呈现的颜色和透明度设计着色器；

三维模型渲染子单元，配置用于利用所述着色器对所述目标物体的三维模型进行渲染。

11.一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。