CN110310356B - 一种场景渲染方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种场景渲染方法和装置，涉及视频播放技术领域。上述方法应用于VR设备，该方法包括：获取所播放视频在虚拟屏幕各个区域内的颜色信息和亮度信息；根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是根据虚拟屏幕的各个区域的位置确定的；基于虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对虚拟场景进行渲染。应用本发明实施例提供的技术方案进行场景渲染时，通过在虚拟场景中设置与所播放视频的颜色和亮度相应的虚拟光源，模拟了虚拟屏幕的光线映射到虚拟场景中的效果，使渲染出的场景更逼真，增加了用户在VR设备上观看视频的真实感和沉浸感。

Description

一种场景渲染方法和装置
技术领域
本发明涉及视频播放技术领域，特别是涉及一种场景渲染方法及装置。
背景技术
在VR(虚拟现实，Virtual Reality)设备中播放视频时，最常用的方法是创建一个虚拟场景，并在该虚拟场景中创建一块虚拟屏幕，用于播放视频。例如，所创建虚拟场景为虚拟电影院，在该虚拟电影院中创建一块虚拟屏幕，在该虚拟屏幕上播放视频。这使得用户在观看视频的时候，产生类似于在电影院看电影的体验感。
然而，发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在如下问题：
由于虚拟屏幕和虚拟场景是两个分别被创建出来的不同的对象，这两个对象互不关联，所以，在VR设备中播放视频时，虚拟屏幕上所播放视频的光线并不会被映射到虚拟场景中，也就是，所渲染出来的虚拟场景并不会受虚拟屏幕上所播放视频影响。例如，虚拟屏幕上所播放视频为晴天内容时与所播放内容为夜晚内容时，渲染出来的虚拟场景相同。
可见应用现有技术对虚拟场景进行渲染时，VR设备对虚拟场景的虚拟化程度不够、渲染不足，从而导致用户缺乏沉浸感，降低了用户在虚拟场景中观看视频的真实感。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种场景渲染方法和装置，以实现模拟出虚拟屏幕的光线映射到虚拟场景中的效果，使渲染出的场景更逼真，增加用户在VR设备上观看视频的真实感和沉浸感。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种场景渲染方法，应用于虚拟现实VR设备，所述方法包括：
获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息；
根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息；其中，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是根据所述虚拟屏幕的各个区域的位置确定的；
基于所述虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对所述虚拟场景进行渲染。
本发明的一个实施例中，所述虚拟屏幕的各个区域是通过以下方式确定的：
以预设数量m条水平线，按预设规则，将所述虚拟屏幕横向划分为m+1个区域，其中，m为正整数；和/或
获取所述虚拟场景中虚拟用户的视线焦点在所述虚拟屏幕的上、下边缘之间移动的最大转动角度θ；所述视线焦点分别向左右逐次转动(M*θ)/(2*N)角度后，在所述视线焦点在虚拟屏幕的投影点处竖向划分所述虚拟屏幕，得到所述虚拟屏幕的各个区域，其中，M为非负整数，N为正整数。
本发明的一个实施例中，所述m的取值为1，所述虚拟屏幕的各个区域包括横向划分的上下相等的各区域；
所述M的取值为1，所述N的取值为2，所述虚拟屏幕的各个区域包括竖向划分的各区域。
本发明的一个实施例中，所述获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息的步骤，包括：
依据所述虚拟屏幕所播放视频的帧率，确定时间间隔；
针对所述虚拟屏幕的每一区域，根据所述时间间隔内所播放视频在该区域内的颜色数据和亮度数据，获得该区域内的颜色信息和亮度信息。
本发明的一个实施例中，在所获取的颜色信息和亮度信息包括：所播放视频的视频帧中各个像素点的颜色数据和亮度数据的情况下，所述根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息的步骤，包括：
按照以下方式，分别确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息：
对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的颜色数据进行加权平均，得到平均颜色信息，并将区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息设置为所述平均颜色信息；
对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的亮度数据进行加权平均，得到平均亮度信息，将区域对应的虚拟光源所发射光线的亮度信息设置为所述平均亮度信息。
本发明的一个实施例中，所述各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是通过以下方式确定的：
获取所述虚拟屏幕的各个区域的中心点位置；
针对每一区域，在虚拟用户的视线焦点投影在区域的中心点位置时，使得第一距离和第二距离的比值为预设比例的虚拟光源位置，其中，所述第一距离为：所述虚拟光源位置与虚拟用户之间的距离，所述第二距离为：所述虚拟光源位置与区域的中心点位置之间的距离。
第二方面，本发明实施例提供了一种场景渲染装置，应用于虚拟现实VR设备，所述装置包括：
信息获取单元，用于获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息；
光线确定单元，用于根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息；其中，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是根据所述虚拟屏幕的各个区域的位置确定的；
虚拟场景渲染单元，用于基于所述虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对所述虚拟场景进行渲染。
本发明的一个实施例中，所述装置还包括：
虚拟屏幕划分单元，用于通过以下方式确定虚拟屏幕的各个区域：
以预设数量m条水平线，按预设规则，将所述虚拟屏幕横向划分为m+1个区域，其中，m为正整数；和/或
获取所述虚拟场景中虚拟用户的视线焦点在所述虚拟屏幕的上、下边缘之间移动的最大转动角度θ；所述视线焦点分别向左右逐次转动(M*θ)/(2*N)角度后，在所述视线焦点在虚拟屏幕的投影点处竖向划分所述虚拟屏幕，得到所述虚拟屏幕的各个区域，其中，M为非负整数，N为正整数。
本发明的一个实施例中，所述m的取值为1，所述虚拟屏幕的各个区域包括横向划分的上下相等的各区域；
所述M的取值为1，所述N的取值为2，所述虚拟屏幕的各个区域包括竖向划分的各区域。
本发明的一个实施例中，所述信息获取单元具体用于：
依据所述虚拟屏幕所播放视频的帧率，确定时间间隔；
针对所述虚拟屏幕的每一区域，根据所述时间间隔内所播放视频在该区域内的颜色数据和亮度数据，获得该区域内的颜色信息和亮度信息。
本发明的一个实施例中，在所获取的颜色信息和亮度信息包括：所播放视频的视频帧中各个像素点的颜色数据和亮度数据的情况下，所述光线确定单元具体用于：
按照以下方式，分别确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息：
对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的颜色数据进行加权平均，得到平均颜色信息，并将区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息设置为所述平均颜色信息；
对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的亮度数据进行加权平均，得到平均亮度信息，将区域对应的虚拟光源所发射光线的亮度信息设置为所述平均亮度信息。
本发明的一个实施例中，所述装置还包括：
虚拟光源位置确定单元，用于通过以下方式确定各个虚拟光源在虚拟场景中的位置：
获取所述虚拟屏幕的各个区域的中心点位置；
针对每一区域，在虚拟用户的视线焦点投影在区域的中心点位置时，使得第一距离和第二距离的比值为预设比例的虚拟光源位置，其中，所述第一距离为：所述虚拟光源位置与虚拟用户之间的距离，所述第二距离为：所述虚拟光源位置与区域的中心点位置之间的距离。
第三方面，本发明实施例提供了一种VR设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面任一场景渲染方法的步骤。
第四方面，本发明实施例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内存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一场景渲染方法的步骤。
第五方面，本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一场景渲染方法的步骤。
本发明实施例有益效果：
应用本发明实施例提供的方案进行场景渲染时，VR设备获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息，根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，其中，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是根据虚拟屏幕的各个区域的位置确定的，基于虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对虚拟场景进行渲染。通过本发明实施例提供的技术方案进行场景渲染时，通过在虚拟场景中设置与所播放视频的颜色和亮度相应的虚拟光源，模拟了虚拟屏幕的光线映射到虚拟场景中的效果，使渲染出的场景更逼真，增加了用户在VR设备上观看视频的真实感和沉浸感。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的场景渲染方法的第一种流程示意图；
图2为本发明实施例提供的确定虚拟屏幕各个区域的一种示意图；
图3为本发明实施例提供的在虚拟场景中确定虚拟屏幕各个区域的一种示意图；
图4为本发明实施例提供的确定虚拟光源在虚拟场景中的位置的一种示意图；
图5为本发明实施例提供的场景渲染方法的第二种流程示意图；
图6为本发明实施例提供的场景渲染装置的一种结构示意图；
图7为本发明实施例提供的场景渲染装置的另一种结构示意图；
图8为本发明实施例提供的VR设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过具体实施例，对本发明进行详细说明。
参见图1，图1为本发明实施例提供的场景渲染方法的第一种流程示意图。该方法应用于VR设备，包括如下步骤101-103。
步骤101，获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息。
虚拟屏幕可以被划分为多个区域，例如，被划分为两个区域、四个区域、六个区域或九个区域等等。所播放视频在一个区域内的颜色信息和亮度信息可以理解为：用于表征所播放视频的视频帧在该区域内的内容的颜色方面的信息和亮度方面的信息。
例如，对于一个区域而言，一种情况下，上述颜色信息和亮度信息可以是根据上述视频帧在该区域内各个像素点的颜色分量、亮度分量确定的。如，上述颜色信息可以为各个像素点颜色分量的平均值，上述亮度信息可以直接为各个像素点亮度分量的平均值。另一种情况下，上述颜色信息和亮度信息可以是上述视频帧在该区域内的各个像素点的颜色分量和亮度分量。
在一个实施例中，虚拟屏幕的各个区域可以是通过下述的第一种方式对虚拟屏幕进行横向划分得到的区域，这种情况下，虚拟屏幕的各个区域包括横向划分得到的区域。
在另一个实施例中，上述虚拟屏幕的各个区域还可以是通过下述第二种方式对虚拟屏幕进行竖向划分得到的区域，这种情况下，虚拟屏幕的各个区域包括竖向划分得到的区域。
在再一个实施例中，上述虚拟屏幕的各个区域还可以是通过下述第一种方式对虚拟屏幕进行横向划分、通过下述第二种方式对虚拟屏幕进行竖向划分得到的区域，这种情况下，虚拟屏幕的各个区域不仅包括横向划分得到的区域，还包括竖向划分得到的区域。
具体的，上述第一种方式为：以预设数量m条水平线，按预设规则，将虚拟屏幕横向划分为m+1个区域。
其中，上述m为正整数。
具体的，横向划分虚拟屏幕的水平线的预设数量m可以是根据虚拟屏幕的高度进行设置的，虚拟屏幕越高，可以设置越大的预设数量；预设数量越大，对虚拟屏幕进行区域划分时，所得到的区域越多，所获得的上述颜色信息和亮度信息越丰富。另外，从虚拟屏幕的角度来说，所获得颜色信息以及亮度信息的分布密度越大，也就是数据越密集。因此，后续在虚拟场景中增加光源时，需要增加的光源会越多，且所增加光源模拟所播放视频发出的光线映射到虚拟场景中的效果时越接近真实效果，进而对虚拟场景的渲染越逼真。
横向划分得到的m+1个区域可以是相同的，也可以是不相同，本发明实施例并不对此进行限定。
本发明的一种实现方式中，上述m的取值可以为1，这种情况下，对上述虚拟屏幕横向划分得到两个区域，具体的，可以将上述虚拟屏幕横向划分为上下相等的区域，也就是，上述虚拟屏幕的各个区域包括横向划分得到的上下相等的各区域。
上述第二种方式为：获取虚拟场景中虚拟用户的视线焦点在虚拟屏幕的上、下边缘之间移动的最大转动角度θ；上述视线焦点分别向左右逐次转动(M*θ)/(2*N)角度后，在上述视线焦点在虚拟屏幕的投影点处竖向划分虚拟屏幕，得到虚拟屏幕的各个区域。
具体的，上述视线焦点可以从上述虚拟屏幕的中心开始分别向左右逐次转动(M*θ)/(2*N)角度。
上述虚拟用户可以理解为：在虚拟场景中虚拟出的与佩戴VR设备的真正用户具有相同视角的人物。
上述最大转动角度θ可以是虚拟用户的视线焦点从虚拟屏幕的上边缘移动到下边缘时转动的角度，也可以是虚拟用户的视线焦点从虚拟屏幕的下边缘移动到上边缘时转动的角度，对此本发明实施例不做具体限定。
具体的，上述最大转动角度θ可以是预先设定的，也就是，对于VR设备而言上述最大转动角度θ是预先设定的固定值。
另外，上述最大转动角度θ还可以是用户使用上述VR设备时，根据用户自身的情况设定的，例如，根据用户的眼间距、眼睛大小等因素设定的。这种情况下，对于VR设备而言上述最大转动角度θ并非是固定值，而是随着使用VR设备的用户自身情况的变化为变化的数值。
另外，上述M为非负整数，N为正整数，M可以大于N，也可以小于N，还可以等于N，对此本发明实施例不做具体限定。
本发明的一种实现方式中，上述M的取值可以为1，上述N的取值可以为2，这种情况，对虚拟屏幕进行竖向划分，也就是，上述虚拟屏幕的各个区域包括竖向划分得到的各区域。
另外，这种情况下，上述(M*θ)/(2*N)＝θ/4。在对虚拟屏幕进行竖向划分时，视线焦点可以从虚拟屏幕的中心开始分别向左、右各转动θ/4后，在视线焦点在虚拟屏幕的投影点处竖向划分，这时将虚拟屏幕竖向划分为三个区域。在此基础上，若视线焦点再次分别向左、右各转动θ/4，在视线焦点在虚拟屏幕的投影点处竖向划分，这时将虚拟屏幕竖向划分为共计五个区域。
如图2所示，图2为本发明实施例提供的确定虚拟屏幕各个区域的一种示意图。L1和L2是VR设备根据虚拟屏幕高度预设的两条水平线，用于横向划分虚拟屏幕。在获取到虚拟场景中虚拟用户的视线焦点在虚拟屏幕的上、下边缘之间移动的最大转动角度θ后，假设，虚拟用户的视线焦点从虚拟屏幕的中心O点出发分别向左和向右转动(M*θ)/(2*N)角度后，视线焦点在虚拟屏幕的投影点分别为A点和B点，则可以以经过A点且与虚拟屏幕上边缘和下边缘垂直的线L3、经过B点且与虚拟屏幕上边缘和下边缘垂直的线L4竖向划分虚拟屏幕，得到虚拟屏幕的各个区域。
基于图2的虚拟屏幕各个区域的确定方式在虚拟场景中的实际应用可参见图3。图3为本发明实施例提供的在虚拟场景中确定虚拟屏幕各个区域的一种示意图，其中，虚拟场景为一个虚拟的电影院，白色小人为虚拟用户，其视角与佩戴VR设备的真实用户的视角相同。VR设备以屏幕中心为基准点，以该基准点所在的水平线横向划分虚拟屏幕，得到上下两个区域。假设上述θ为120°，M＝1，N＝2，则在虚拟用户的第一视线向左右分别转动30°后与虚拟屏幕的交点处竖向划分虚拟屏幕，得到左中右三个区域。其中，上述第一视线为：虚拟用户的经过虚拟屏幕中心的视线。按照上述方式，共将虚拟屏幕划分为六个区域。
具体的，上述步骤101在获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息时，可以依据虚拟屏幕所播放视频的帧率，确定时间间隔，针对虚拟屏幕的每一区域，根据上述时间间隔内所播放视频在该区域内的颜色数据和亮度数据，获得该区域内的颜色信息和亮度信息。
在一个实施例中，针对虚拟屏幕的每一区域，可以对该时间间隔内所播放视频在该区域内每一像素点的颜色数据和亮度数据做算术平均，得到该区域内的颜色信息xn和亮度信息yn；其中，n表示虚拟屏幕的区域。
在另一个实施例中，针对虚拟屏幕的每一区域，可以按照预设抽样函数，对该时间间隔内对所播放视频在该区域内的颜色数据和亮度数据分别进行抽样统计，再对抽样统计的数据做算术平均，得到该区域内的颜色信息xn和亮度信息yn；其中，n表示虚拟屏幕的区域。
在本发明实施例中，对上述虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息的获取方式不作具体限定。
步骤102，根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息。
其中，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是根据虚拟屏幕的各个区域的位置确定的。
在一个实施例中，在所获取的颜色信息和亮度信息包括：所播放视频的视频帧中各个像素点的颜色数据和亮度数据的情况下，VR设备可以按照以下步骤A和B，分别确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息。
步骤A：对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的颜色数据进行加权平均，得到平均颜色信息，并将区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息设置为上述平均颜色信息。
步骤B：对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的亮度数据进行加权平均，得到平均亮度信息，将区域对应的虚拟光源所发射光线的亮度信息设置为上述平均亮度信息。
在另一个实施例中，在所获取的颜色信息和亮度信息包括：所播放视频的视频帧中各个像素点的颜色数据和亮度数据的抽样统计数据的情况下，VR设备可以按照以下步骤C和D，分别确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息。
步骤C：对所播放视频的视频帧在区域内的颜色数据的抽样统计数据进行加权平均，得到平均颜色信息，并将区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息设置为上述平均颜色信息。
步骤D：对所播放视频的视频帧在区域内的亮度数据的抽样统计数据进行加权平均，得到平均亮度信息，将区域对应的虚拟光源所发射光线的亮度信息设置为上述平均亮度信息。
在再一个实施例中，针对虚拟屏幕的一个区域而言，在所获取的颜色信息为根据视频帧在该区域内各个像素点的颜色分量确定的信息、且所获取的亮度信息为根据视频帧在该区域内各个像素点的亮度分量确定的信息的情况下，该区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息可以直接等于针对该区域获取的上述颜色信息，该区域对应的虚拟光源所发射光线的亮度信息可以直接等于针对该区域获取的上述亮度信息。
在本发明实施例中，对上述确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息的方式不作具体限定。
在又一个实施例中，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是通过以下方式确定的：获取虚拟屏幕的各个区域的中心点位置，针对每一区域，在虚拟用户的视线焦点投影在区域中心点位置时，确定使得第一距离和第二距离的比值为预设比例的虚拟光源位置。
上述第一距离为：虚拟光源位置与虚拟用户之间的距离，上述第二距离为：虚拟光源位置与区域的中心点位置之间的距离。
其中，该预设比例可以依据虚拟用户与虚拟屏幕之间的总距离确定。当然上述预设比例还可以根据实际场景中虚拟屏幕所播放视频的光线对场景的影响情况确定。例如，根据电影院的屏幕上所播放电影的光线对电影院内光线的影响情况确定等。例如，上述预设比例可以是2:1、3:1等等。
如图4所示，图4为本发明实施例提供的确定虚拟光源在虚拟场景中的位置的一种示意图。A点为虚拟用户所在位置，B点为虚拟屏幕任选的一个区域的中心点，AB的长度可以认为是虚拟用户与上述区域之间的总距离，VR设备根据AB的长度预设比例为2:1，则在AB上选取O点，使得OA的长度为OB长度的2倍，在O点处设置虚拟光源。
步骤103，基于上述虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对虚拟场景进行渲染。
在一个实施例中，VR设备基于该虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，设置对应的虚拟光源能够渲染的范围。具体地，VR设备可以设置多个虚拟光源能够渲染的范围与该发射光线的颜色信息和亮度信息区间的对应关系。VR设备确定虚拟光源发射光线的颜色信息和亮度信息后，判断该颜色信息和亮度信息所属的区间，再确定对应的虚拟光源能够在虚拟场景中渲染的范围。VR设备根据该范围、颜色信息和亮度信息，完成对虚拟场景的渲染。
在另一个实施例中，VR设备基于该虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，设置相应的与虚拟光源每隔预设距离，该发射光线的颜色信息和亮度信息的减弱程度。具体地，VR设备可以设置多个与虚拟光源每隔预设距离，该发射光线的颜色信息和亮度信息的减弱程度与该发射光线的颜色信息和亮度信息区间的对应关系。VR设备确定虚拟光源发射光线的颜色信息和亮度信息后，判断该颜色信息和亮度信息所属的区间，再确定对应的与虚拟光源每隔预设距离，该发射光线的颜色信息和亮度信息的减弱程度。VR设备根据颜色信息、亮度信息和每隔预设距离的减弱程度，完成对虚拟场景的渲染。
在本发明实施例中，对基于该虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对虚拟场景进行渲染的方式不作具体限定。
应用上述各个实施例提供的方案进行场景渲染时，通过在虚拟场景中设置与所播放视频的颜色和亮度相应的虚拟光源，模拟了虚拟屏幕的光线映射到虚拟场景中的效果，使渲染出的场景更逼真，增加了用户在VR设备上观看视频的真实感和沉浸感。
一个可选的实施例中，本发明实施例还提供了一种场景渲染方法。参见图5，图5为本发明实施例提供的场景渲染方法的第二种流程示意图，包括如下步骤。
步骤501，获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息。
步骤501与步骤101相同，这里不再赘述。
步骤502，针对每一区域，对所播放视频的视频帧在该区域内的各个像素点的颜色数据和亮度数据分别进行加权平均，得到各个区域对应的平均颜色信息和平均亮度信息。
在本步骤中，VR设备针对每一区域，对所播放视频的视频帧在该区域内的各个像素点的颜色数据和亮度数据分别进行加权平均，得到各个区域内的平均颜色信息和平均亮度信息。
在一个实施例中，可以将所播放视频的视频帧在该区域内的各个像素点的颜色数据和亮度数据分别做算数平均，得到各个区域内的平均颜色信息和平均亮度信息。例如，假设VR设备将虚拟屏幕划分为六个区域，其中，第一区域共包括K个像素点，K为正整数，所播放视频的视频帧在第一区域内的各个像素点的颜色数据记为
Figure BDA0002108555540000131
亮度数据记为/>
Figure BDA0002108555540000132
i为大于0小于等于K的正整数，对其做算术平均，得到第一区域的平均颜色信息和平均亮度信息分别为
Figure BDA0002108555540000133
/>
Figure BDA0002108555540000134
其他五个区域的平均颜色信息和平均亮度信息依次类推得到。
在另一个实施例中，可以将所播放视频的视频帧在该区域内的各个像素点的颜色数据和亮度数据分别做加权平均，越靠近该区域中心点的像素点权重越高，越靠近该区域边缘的像素点权重越低，得到各个区域内的平均颜色信息和平均亮度信息。本实施例对各区域内的各个像素点的颜色数据和亮度数据加权平均的方法不做具体限定。
步骤503，针对每一区域，设置区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息等于区域对应的平均颜色信息和平均亮度信息。
步骤504，基于该虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对虚拟场景进行渲染。
步骤504与步骤103相同。这里不再赘述。
基于同一种发明构思，根据上述本发明实施例提供的一种场景渲染方法，本发明实施例还提供了一种场景渲染装置。如图6所示，图6为本发明实施例提供的场景渲染装置的一种结构示意图。该装置包含以下单元。
信息获取单元601，用于获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息。
光线确定单元602，用于根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息；其中，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是根据虚拟屏幕的各个区域的位置确定的。
虚拟场景渲染单元603，用于基于虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对虚拟场景进行渲染。
在一个实施例中，信息获取单元601具体可以用于：
依据所述虚拟屏幕所播放视频的帧率，确定时间间隔；
针对所述虚拟屏幕的每一区域，根据所述时间间隔内所播放视频在该区域内的颜色数据和亮度数据，获得该区域内的颜色信息和亮度信息。
在一个实施例中，在所获取的颜色信息和亮度信息包括：所播放视频的视频帧中各个像素点的颜色数据和亮度数据的情况下，光线确定单元602具体可以用于：
按照以下方式，分别确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息：
对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的颜色数据进行加权平均，得到平均颜色信息，并将区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息设置为所述平均颜色信息；
对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的亮度数据进行加权平均，得到平均亮度信息，将区域对应的虚拟光源所发射光线的亮度信息设置为所述平均亮度信息。
一个可选的实施例中，可以包括虚拟屏幕划分单元，可以用于通过以下方式确定虚拟屏幕的各个区域：
以预设数量m条水平线，按预设规则，将所述虚拟屏幕横向划分为m+1个区域，其中，m为正整数；和/或
获取所述虚拟场景中虚拟用户的视线焦点在所述虚拟屏幕的上、下边缘之间移动的最大转动角度θ；所述视线焦点分别向左右逐次转动(M*θ)/(2*N)角度后，在所述视线焦点在虚拟屏幕的投影点处竖向划分所述虚拟屏幕，得到所述虚拟屏幕的各个区域，其中，M为非负整数，N为正整数。
一个可选的实施例中，所述m的取值为1，所述虚拟屏幕的各个区域包括横向划分得到的上下相等的各区域；
所述M的取值为1，所述N的取值为2，所述虚拟屏幕的各个区域包括竖向划分得到的各区域。
一个可选的实施例中，本发明实施例还提供了一种场景渲染装置。参见图7，图7为本发明实施例提供的场景渲染装置的另一种结构示意图。该装置包含以下单元。
虚拟光源位置确定单元701，用于通过以下方式确定各个虚拟光源在虚拟场景中的位置：
获取所述虚拟屏幕的各个区域的中心点位置；
针对每一区域，在虚拟用户的视线焦点投影在区域的中心点位置时，确定使得第一距离和第二距离的比值为预设比例的虚拟光源位置，其中，所述第一距离为：所述虚拟光源位置与虚拟用户之间的距离，所述第二距离为：所述虚拟光源位置与区域的中心点位置之间的距离。
信息获取单元702，用于获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息。单元702与单元601相同。
光线确定单元703，用于根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息；其中，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是根据虚拟屏幕的各个区域的位置确定的。单元703与单元602相同。
虚拟场景渲染单元704，用于基于虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对虚拟场景进行渲染。单元704与单元603相同。
应用上述各个实施例提供的方案进行场景渲染时，通过在虚拟场景中设置与所播放视频的颜色和亮度相应的虚拟光源，模拟了虚拟屏幕的光线映射到虚拟场景中的效果，使渲染出的场景更逼真，增加了用户在VR设备上观看视频的真实感和沉浸感。
本发明实施例还提供了一种VR设备，如图8所示，包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804，其中，处理器801、通信接口802、存储器803通过通信总线804完成相互间的通信，
存储器803，用于存放计算机程序；
处理器801，用于执行存储器803上所存放的程序时，实现如下步骤：
获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息；
根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息；其中，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是根据虚拟屏幕的各个区域的位置确定的；
基于虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对虚拟场景进行渲染。
需要说明的是，上述处理器801被机器可执行指令促使实现的场景渲染方法的其他实施例，与前述方法实施例部分所提及的实施例相同，这里不再赘述。
应用本发明实施例提供的VR设备进行场景渲染时，通过在虚拟场景中设置与所播放视频的颜色和亮度相应的虚拟光源，模拟了虚拟屏幕的光线映射到虚拟场景中的效果，使渲染出的场景更逼真，增加了用户在VR设备上观看视频的真实感和沉浸感。
上述VR设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述VR设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一场景渲染方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一场景渲染方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于场景渲染装置、VR设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种场景渲染方法，应用于虚拟现实VR设备，其特征在于，所述方法包括：
获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息；
根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息；其中，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是根据所述虚拟屏幕的各个区域的位置确定的；
基于所述虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对所述虚拟场景进行渲染；
所述各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是通过以下方式确定的：
获取所述虚拟屏幕的各个区域的中心点位置；
针对每一区域，在虚拟用户的视线焦点投影在区域的中心点位置时，确定使得第一距离和第二距离的比值为预设比例的虚拟光源位置，其中，所述第一距离为：所述虚拟光源位置与虚拟用户之间的距离，所述第二距离为：所述虚拟光源位置与区域的中心点位置之间的距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟屏幕的各个区域是通过以下方式确定的：
以预设数量m条水平线，按预设规则，将所述虚拟屏幕横向划分为m+1个区域，其中，m为正整数；和/或
获取所述虚拟场景中虚拟用户的视线焦点在所述虚拟屏幕的上、下边缘之间移动的最大转动角度θ；所述视线焦点分别向左右逐次转动(M*θ)/(2*N)角度后，在所述视线焦点在虚拟屏幕的投影点处竖向划分所述虚拟屏幕，得到所述虚拟屏幕的各个区域，其中，M为非负整数，N为正整数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述m的取值为1，所述虚拟屏幕的各个区域包括横向划分得到的上下相等的各区域；
所述M的取值为1，所述N的取值为2，所述虚拟屏幕的各个区域包括竖向划分得到的各区域。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息的步骤，包括：
依据所述虚拟屏幕所播放视频的帧率，确定时间间隔；
针对所述虚拟屏幕的每一区域，根据所述时间间隔内所播放视频在该区域内的颜色数据和亮度数据，获得该区域内的颜色信息和亮度信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所获取的颜色信息和亮度信息包括：所播放视频的视频帧中各个像素点的颜色数据和亮度数据的情况下，所述根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息的步骤，包括：
按照以下方式，分别确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息：
对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的颜色数据进行加权平均，得到平均颜色信息，并将区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息设置为所述平均颜色信息；
对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的亮度数据进行加权平均，得到平均亮度信息，将区域对应的虚拟光源所发射光线的亮度信息设置为所述平均亮度信息。
6.一种场景渲染装置，应用于虚拟现实VR设备，其特征在于，所述装置包括：
信息获取单元，用于获取所播放视频在虚拟屏幕的各个区域内的颜色信息和亮度信息；
光线确定单元，用于根据所获取的颜色信息和亮度信息，确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息；其中，各个虚拟光源在虚拟场景中的位置是根据所述虚拟屏幕的各个区域的位置确定的；
虚拟场景渲染单元，用于基于所述虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息，对所述虚拟场景进行渲染；
虚拟光源位置确定单元，用于通过以下方式确定各个虚拟光源在虚拟场景中的位置：
获取所述虚拟屏幕的各个区域的中心点位置；
针对每一区域，在虚拟用户的视线焦点投影在区域的中心点位置时，确定使得第一距离和第二距离的比值为预设比例的虚拟光源位置，其中，所述第一距离为：所述虚拟光源位置与虚拟用户之间的距离，所述第二距离为：所述虚拟光源位置与区域的中心点位置之间的距离。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
虚拟屏幕划分单元，用于通过以下方式确定虚拟屏幕的各个区域：
以预设数量m条水平线，按预设规则，将所述虚拟屏幕横向划分为m+1个区域，其中，m为正整数；和/或
获取所述虚拟场景中虚拟用户的视线焦点在所述虚拟屏幕的上、下边缘之间移动的最大转动角度θ；所述视线焦点分别向左右逐次转动(M*θ)/(2*N)角度后，在所述视线焦点在虚拟屏幕的投影点处竖向划分所述虚拟屏幕，得到所述虚拟屏幕的各个区域，其中，M为非负整数，N为正整数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述m的取值为1，所述虚拟屏幕的各个区域包括横向划分得到的上下相等的各区域；
所述M的取值为1，所述N的取值为2，所述虚拟屏幕的各个区域包括竖向划分得到的各区域。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信息获取单元具体用于：
依据所述虚拟屏幕所播放视频的帧率，确定时间间隔；
针对所述虚拟屏幕的每一区域，根据所述时间间隔内所播放视频在该区域内的颜色数据和亮度数据，获得该区域内的颜色信息和亮度信息。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在所获取的颜色信息和亮度信息包括：所播放视频的视频帧中各个像素点的颜色数据和亮度数据的情况下，所述光线确定单元具体用于：
按照以下方式，分别确定各个区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息和亮度信息：
对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的颜色数据进行加权平均，得到平均颜色信息，并将区域对应的虚拟光源所发射光线的颜色信息设置为所述平均颜色信息；
对所播放视频的视频帧在区域内的各个像素点的亮度数据进行加权平均，得到平均亮度信息，将区域对应的虚拟光源所发射光线的亮度信息设置为所述平均亮度信息。
11.一种虚拟现实VR设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-5任一所述的方法步骤。
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