CN110992466B - 光照探针生成方法、装置、存储介质和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光照探针生成方法、装置、存储介质和计算机设备，所述方法包括：选取虚拟场景中目标对象的阴影点；将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象；对所述阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，得到缩减后的阴影体素对象；在所述缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针。本申请提供的方案可以实现在布放光照探针时，有效避免了占用大量的内存和耗费大量的布放时间。

Description

光照探针生成方法、装置、存储介质和计算机设备

技术领域

本申请涉及图像渲染技术领域，特别是涉及一种光照探针生成方法、装置、存储介质和计算机设备。

背景技术

光照探针是一种光照渲染技术，可以用来收集从四周各个方向接收到的光照信息，然后将光照信息作用到被渲染物体上，从而影响被渲染物体的最终光照效果。

对于光照探针的数量和分布位置，通常根据虚拟场景对应的点阵均匀布放数量众多的光照探针，而这种布放方式，将会占用大量的内存，同时还会耗费大量的布放时间。

发明内容

基于此，有必要针对当布放光照探针时，如何避免占用大量的内存和耗费大量的布放时间的技术问题，提供一种光照探针生成方法、装置、存储介质和计算机设备。

一种光照探针生成方法，包括：

选取虚拟场景中目标对象的阴影点；

将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象；

对所述阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，得到缩减后的阴影体素对象；

在所述缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针。

一种光照探针生成装置，所述装置包括：

选取模块，用于选取虚拟场景中目标对象的阴影点；

转换模块，用于将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象；

缩减模块，用于对所述阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，得到缩减后的阴影体素对象；

生成模块，用于在所述缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针。

一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述光照探针生成方法的步骤。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述光照探针生成方法的步骤。

上述光照探针生成方法、装置、计算机可读存储介质和计算机设备，通过选取虚拟场景中目标对象的阴影点，将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象，然后对阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针，从而避免了对虚拟场景中的所有区域都均匀布放光照探针，只需要对目标对象进行光照探针的布放即可，降低了光照探针的布放数量。此外，通过阴影体素对象的顶点来确定光照探针的布放位置，从而使光照探针布放在。而且，在生成光照探针之前，通过缩减阴影体素对象中顶点的数量，以进一步降低光照探针的数量。

附图说明

图1为一个实施例中光照探针生成方法的应用环境图；

图2为一个实施例中光照探针生成方法的流程示意图；

图3为一个实施例中以点阵中的各点为参考点，沿光源的反方向发出射线的示意图；

图4为一个实施例中在虚拟场景中确定阴影点的示意图；

图5为一个实施例中光源照射目标对象时所产生的阴影示意图；

图6为一个实施例中阴影体素对象的示意图；

图7为一个实施例中对阴影体素对象的顶点数量进行缩减并平滑处理后的示意图；

图8为另一个实施例中光照探针生成方法的流程示意图；

图9为一个实施例中在虚拟场景中布放光照探针的示意图；

图10为一个实施例中光照探针生成装置的结构框图；

图11为另一个实施例中光照探针生成装置的结构框图；

图12为一个实施例中计算机设备的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为一个实施例中光照探针生成方法的应用环境图。参照图1，该光照探针生成方法应用于光照探针生成系统。该光照探针生成系统包括终端110和服务器120。终端110和服务器120通过网络连接。终端110选取虚拟场景中目标对象的阴影点；将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象；对阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，得到缩减后的阴影体素对象；在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针。

其中，终端110具体可以是台式终端或移动终端，移动终端具体可以手机、平板电脑、笔记本电脑等中的至少一种。服务器120可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

如图2所示，在一个实施例中，提供了一种光照探针生成方法。本实施例主要以该方法应用于上述图1中的终端110来举例说明。参照图2，该光照探针生成方法具体包括如下步骤：

S202，选取虚拟场景中目标对象的阴影点。

其中，虚拟场景是指用计算机生成的一种虚拟的场景环境，它能够提供一个多媒体的虚拟世界，用户可通过操作设备或操作界面对虚拟场景中可操作的虚拟对象进行控制，以虚拟对象的视角观察虚拟场景中的物体、动物、人物、风景等虚拟物，或通过虚拟对象和虚拟场景中的物体、动物、人物、风景等虚拟物或者其它虚拟对象等进行互动。虚拟场景通常由终端等计算机设备中的应用程序生成基于终端中的硬件(比如屏幕)进行展示。

目标对象可以是：虚拟场景中的物体、动物、人物和具有地物的风景等虚拟物。物体可以是虚拟场景中的建筑物和树木等。人物可以是虚拟场景中的人物角色。动物可以是虚拟场景中的宠物或怪物。该风景可以是虚拟场景中的具有一定地貌和地物的山。

阴影点可以是：光源向目标对象投射光线时，目标对象在背向光源的一侧会形成阴影区域，整个阴影区域中的点即为阴影点。

在一个实施例中，终端启动第一开发引擎，在该第一开发引擎中计算虚拟场景的包围盒。S202具体可以包括：终端在虚拟场景的包围盒中生成点阵；当光源在包围盒中向虚拟场景投射光线时，确定光线与点阵中的点相交，且光线与目标对象相交，将相交的交点作为目标对象的阴影点进行提取。其中，该光线可以指光源发出的光照射线，用于表示光照的路径和方向。

在一个实施例中，终端通过第一开发引擎虚拟出一个虚拟的光源，通过该光源模拟光照，即向虚拟场景投射出对应的光线。

例如，终端开启Unity引擎，在Unity引擎中计算出虚拟场景的包围盒(Boundingbox)，在这个包围盒中生成均匀分布的点阵，如图3所示，图中的小黑点即为在包围盒中生成的均匀分布的点阵。在包围盒中，终端通过Unity引擎虚拟出一个光源(如图3中的大黑点)，通过该光源向虚拟场景投射光线。当某一光线与点阵中的点相交、且与目标对象也相交，即光线与点阵中的点存在交点、且与目标对象也存在交点，此时，将上述交点作为目标对象的阴影点。

在一个实施例中，选取目标对象的阴影点的步骤，还可以包括：终端当光源在包围盒中向虚拟场景投射光线时，以点阵中的各点为参考点，沿光源的方向发出射线；当射线与目标对象中的目标点均相交时，则将目标点和对应的参考点作为目标对象的阴影点进行提取。

以点阵中的点为参考点，沿光源的方向发出射线，如图3所示，即以图3中的小黑点出发点，沿大黑点方向发出射线，当射线与目标对象(该目标对象未在图3中示出)存在交点时，则将该交点以及对应的黑点(即点阵中的点)标记为阴影点，依此类推，找出所有的阴影点，将所有的阴影点从点阵中选取出来。

又例如，如图4所示，在虚拟场景的包围盒中生成均匀分布的点阵，通过射线投射计算得到山峰的阴影中的点。

在一个实施例中，终端将目标对象的所有阴影点提取出来后，将这些阴影点保存至点阵信息文件中，然后将该点阵信息文件导出第一开发引擎。例如，将这些阴影点保存于后缀名为.ply的文件中，其中，.ply是一种只保存位置信息的文件格式。

S204，将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象。

其中，体素是体积元素(Volume Pixel)的简称，类似二维中的像素，是三维中具有单位长度的一个空间，可以通过立体渲染或者提取给定阈值轮廓的多边形等值面表现出来。体素化可以指将不规则三维物体简化为单位网格状的体素的过程。体素化的阴影体素对象是指：将所选取的阴影点转换为单位网格状的体素对象，该体素对象不仅包含阴影点的表面信息，而且能描述该阴影点的内部属性。

在一个实施例中，当在包围盒中向虚拟场景投射光线时，终端确定虚拟对象在光线下所形成的阴影区域；生成包裹阴影区域的多面形；S204具体可以包括：终端将包裹阴影区域的多面形转换为体素化的阴影体素对象。

在一个实施例中，当在包围盒中向虚拟场景投射光线时，光线从目标对象的边缘投射出去，此时终端确定该光线与目标对象的边缘之间的第一交点，以及与其它阻挡该光线的障碍物之间的第二交点，连接该第一交点和第二交点得到交线，此时目标对象的背光区与交线之间的区域即为阴影区域。

例如，采用阴影体积(Shadow Volume)的方式获得包裹所选取的各阴影点的阴影体素对象,即在光源的投射下产生目标对象的阴影区，根据该阴影区直接生成对应的多面体，该多面体包裹各目标对象的整个阴影区域，然后对该多面体进行体素化得到阴影体素对象。如图5所示，假设该立方体为目标对象，光源照射该目标对象时，形成三维阴影区ABCDEF，根据该三维阴影区ABCDEF生成对应的多面体，然后进行体素化得到阴影体素对象。

在一个实施例中，终端将保存有阴影点的点阵信息文件导入第二开发引擎，通过第二开发引擎将阴影点转换为体素化的阴影体素对象。

在一个实施例中，S204具体可以包括：终端获取第一多面体，通过第二开发引擎将第一多面体复制到各阴影点上，从而得到对应的阴影体，然后对阴影体进行体素化处理，得到阴影体素对象。该第一多面体可以是四面体或立方体，或者其它多面体。每个第一多面体的体积较小。

例如，终端利用Houdini引擎中的CopyTo节点将四面体复制到阴影点上，这样可以得到阴影体，组成阴影体的这些四面体的面都是相互穿插的，而且数量极大。此时，终端需要将整个阴影体进行体素化，体素化之后所得的阴影体素对象是一个中空的袋状模型，如图6所示。

在另一个实施例中，S204具体可以包括：终端生成用于包裹所选取的各阴影点的第二多面体；对第二多面体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

其中，第二多面体可以是与阴影点轮廓贴合紧密的多面体，该阴影点轮廓贴合在第二多面体的内表面。

在一个实施例中，终端分别在阴影点的内外表面确定绘制的路径，根据该路径分别在内外表面绘制多边形，各多边形之间相连接，从而在内外表面分别形成一层多边形网格的薄膜包围着所选取的各阴影点，这两层多边形网格的薄膜即为第二多面体。

S206，对阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，得到缩减后的阴影体素对象。

其中，阴影体素对象是阴影体经过体素化之后所得，且该阴影体是由多面体所组成，从而阴影体素对象的顶点和平面数量量较多，需要降低顶点数量和平面数量，然后在阴影体素对象的顶点位置出生成光照探针，以降低光照探针的数量。

在一个实施例中，S206具体可以包括：终端将阴影体素对象中相邻的至少两个顶点进行合并；或者，对阴影体素对象中相邻的至少两个平面进行平滑处理，以降低阴影体素对象中顶点的数量。

具体地，终端将将阴影体素对象中相邻多面体的至少两个相邻顶点进行合并，从而降低阴影体素对象的顶点数量，同时也降低阴影体素对象的平面数量。或者，终端对阴影体素对象中相邻多面体的至少两个相邻平面进行平滑处理，从而使该至少两个平面成为一个曲面，达到降低阴影体素对象中顶点的数量，如图7所示。

S208，在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针。

在一个实施例中，S208具体可以包括：终端将缩减顶点后的阴影体素对象进行内缩，得到内缩后阴影体素对象；在内缩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影内的光照探针。

在一个实施例中，终端确定阴影体素对象的缩减比例，按照该缩减比例缩减该阴影体素对象，从而得到内缩后阴影体素对象，该内缩后阴影体素对象与目标对象的各阴影点的内表面贴合。

在另一个实施例中，S208具体可以包括：将缩减顶点后的阴影体素对象进行外扩，得到外扩后阴影体素对象；在外扩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影外的光照探针。

在一个实施例中，终端确定阴影体素对象的外扩比例，按照该外扩比例扩大该阴影体素对象，从而得到外扩后阴影体素对象，该外扩后阴影体素对象与目标对象的各阴影点的外表面贴合。通过内缩后阴影体素对象以及外扩后阴影体素对象作为两层膜，将目标对象的各阴影点进行包裹，这两层膜的顶点位置即为阴影内外光照探针所在的位置，在该位置处生成光照探针，如图7所示阴影体素对象表面的连接线。

在一个实施例中，目标对象包括动态对象；S208之后，该方法还包括：终端确定动态对象在运动过程中的位置；根据位置获取对应光照探针的光照信息；根据光照信息对动态对象进行渲染，获得全局光照的动画效果。

其中，动态对象可以是虚拟场景中的人物或动物。人物可以是虚拟场景中的人物角色。动物可以是虚拟场景中的宠物或怪物。

在一个实施例中，终端利用球谐函数，并根据光照信息对动态对象的光照进行渲染，获得动态对象全局光照的动画效果。

在一个实施例中，目标对象包括静态对象；S208之后，该方法还包括：终端确定静态对象的位置；根据静态对象的位置获取对应光照探针的光照信息；根据光照信息对静态对象进行渲染，获得全局光照的动画效果。

上述实施例中，通过选取虚拟场景中目标对象的阴影点，将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象，然后对阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针，从而避免了对虚拟场景中的所有区域都均匀布放光照探针，只需要对目标对象进行光照探针的布放即可，降低了光照探针的布放数量。此外，通过阴影体素对象的顶点来确定光照探针的布放位置，从而使光照探针布放在。而且，在生成光照探针之前，通过缩减阴影体素对象中顶点的数量，以进一步降低光照探针的数量。

作为一个示例，本实施例的光照探针生成步骤，可以分为以下三个阶段：Unity引擎→Houdini→Unity引擎，如图8所示，具体内容如下所述：

(1)第一个阶段，在Unity引擎中，计算出虚拟场景的包围盒，在该包围盒中，生成均匀分布的点阵(如图3所示)，当光源在包围盒中投射光线时，对于点阵中的每一个点，以点阵中的每一个点为参考点，以光源的反方向发出射线，判定该射线与虚拟场景中的目标对象是否存在交点。若存在交点，则将点阵中对应的点标记为阴影点，直至查找到各目标对象的所有阴影点。然后把这些阴影点全部保存到.ply文件(.ply是一种可以只保存位置信息的文件格式)中。

(2)第二个阶段，在Houdini中，将.ply文件进行导入，然后利用CopyTo节点将四面体复制到每一个阴影点上，从而堆成了一座一座“阴影体积山”，即阴影体。由于组成阴影体的这些四面体的面都是相互穿插的，且数量极大，因此需要进行简化，简化方式可以是将整个阴影体进行体素化，体素化之后的阴影体(即所得的阴影体素对象)变成一个中空的袋状模型。然后将这个中空的袋状模型进行自动减面，得到了减面后的阴影体素对象，然后再将其内缩，这样就得出了一个紧贴着目标对象的阴影内部的膜，从而通过一个阴影体素对象勾勒出了目标对象的阴影内部。然后将阴影体素对象外扩，这样就得出了一个紧贴着目标对象的阴影外部的膜，从而通过一个阴影体素对象勾勒出了目标对象的阴影外部，阴影内部和外部这两层膜的顶点位置即为光照探针所在的位置。

在获取阴影体的一步，还可以用阴影体积(Shadow Volume)的方式获取，即根据目标对象投射的阴影直接生成一个多面体，利用这个多面体包裹的体块来作为阴影的体积。

(3)第三个阶段，在Unity引擎中，是将光照探针的位置导入回到Unity引擎中，并且通过脚本写入到对应的引擎格式中(在Unity引擎中称之为LightmapDataAsset)。

在本实施例中，对虚拟场景中的虚拟物体(如山峰、树木和建筑物等)做了两层光照探针，同时也为虚拟场景中的虚拟人物做了两层光照探针，最后将两种类型的光照探针进行整合，并通过代码修改储存光照探针的信息文件，得到最终引擎可用的光照探针位置信息，以便在游戏过程中对虚拟场景的虚拟物体和虚拟人物进行光照渲染处理，得到全局光照的动画效果。

需要说明的是，本实施例采用了Unity和Houdini平台，但并不限于Unity和Houdini平台，任何具有光线投射以及体素化功能的平台均可以实现本实施例的方案。

如图9所示，可以看出整个光照探针的分布非常的有机，做到了因地制宜地去自动摆放光照探针。整个分布是按需分配，所以图中的密度是场景变化多、光影变化多的地方会分配到更多的光照探针，而空旷的地方则非常少。

当需要一些彩色光照信息，可以在最后叠加一层比较大跨度的点阵，这个矩阵的间距可以人为指定，同时由于彩色光照信息在环境中通常是极低频的，所以这种跨度可以很大，这样在利用本发明实施例方案的基础上，可以最高性价比地达到良好的全局光照效果。

通过实时上述实施例的方案，可以具有以下有益效果：

时间方面：节省时间，全部生成仅需要5-10分钟，而人工摆放需要不断投入，通常一个场景一次迭代需要1人/天。

效果一致性：减少人工手动局部操作，可以避免疏密和精度不一致的情况。

内存节省：在同样精度条件下，本方案的光照探针占用内存降低9倍，，大大节省了虚拟场景图像占用的内存。

穿墙优化:本方案可以让光照探针的摆放相对传统摆放方案更贴近多边形的阴影边界，比普通摆放方案在相同精度条件下减少33％或更多的穿墙问题，相同内存条件下平均减少80％的穿墙效果。

图2为一个实施例中光照探针生成方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

如图10所示，在一个实施例中，提供了一种光照探针生成装置，该光照探针生成装置具体包括：选取模块1002、转换模块1004、缩减模块1006和生成模块1008；其中：

选取模块1002，用于选取虚拟场景中目标对象的阴影点；

转换模块1004，用于将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象；

缩减模块1006，用于对阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，得到缩减后的阴影体素对象；

生成模块1008，用于在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针。

在一个实施例中，选取模块1002，还用于：在虚拟场景的包围盒中生成点阵；当光源在包围盒中向虚拟场景投射光线时，确定光线与点阵中的点相交，且光线与目标对象相交，将相交的交点作为目标对象的阴影点进行提取。

在一个实施例中，选取模块1002，还用于：当光源在包围盒中向虚拟场景投射光线时，以点阵中的各点为参考点，沿光源的方向发出射线；当射线与目标对象中的目标点均相交时，则将目标点和对应的参考点作为目标对象的阴影点进行提取。

在一个实施例中，转换模块1004，还用于：当在包围盒中向虚拟场景投射光线时，确定虚拟对象在光线下所形成的阴影区域；生成包裹阴影区域的多面形；将包裹阴影区域的多面形转换为体素化的阴影体素对象。

在一个实施例中，转换模块1004，还用于：获取第一多面体；将第一多面体复制到各阴影点上，得到对应的阴影体；对阴影体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

在一个实施例中，转换模块1004，还用于：生成用于包裹所选取的各阴影点的第二多面体；对第二多面体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

在一个实施例中，缩减模块1006，还用于：将阴影体素对象中相邻的至少两个顶点进行合并；或者，对阴影体素对象中相邻的至少两个平面进行平滑处理，以降低阴影体素对象中顶点的数量。

在一个实施例中，生成模块1008，还用于：将缩减顶点后的阴影体素对象进行内缩，得到内缩后阴影体素对象；在内缩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影内的光照探针。

在一个实施例中，生成模块1008，还用于：将缩减顶点后的阴影体素对象进行外扩，得到外扩后阴影体素对象；在外扩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影外的光照探针。

在一个实施例中，如图11所示，该装置还包括：确定模块1010、获取模块1012和渲染模块1014；其中：

确定模块1010，用于确定动态对象在运动过程中的位置；

获取模块1012，用于根据位置获取对应光照探针的光照信息；

渲染模块1014，用于根据光照信息对动态对象进行渲染，获得全局光照的动画效果。

上述实施例中，通过选取虚拟场景中目标对象的阴影点，将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象，然后对阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针，从而避免了对虚拟场景中的所有区域都均匀布放光照探针，只需要对目标对象进行光照探针的布放即可，降低了光照探针的布放数量。此外，通过阴影体素对象的顶点来确定光照探针的布放位置，从而使光照探针布放在。而且，在生成光照探针之前，通过缩减阴影体素对象中顶点的数量，以进一步降低光照探针的数量。

图12示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1中的终端110。如图12所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现光照探针生成方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行光照探针生成方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图12中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本申请提供的光照探针生成装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图12所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该光照探针生成装置的各个程序模块，比如，图10所示的选取模块1002、转换模块1004、缩减模块1006和生成模块1008。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的光照探针生成方法中的步骤。

例如，图12所示的计算机设备可以通过如图10所示的光照探针生成装置中的选取模块1002执行S202。计算机设备可通过转换模块1004执行S204。计算机设备可通过缩减模块1006执行S206。计算机设备可通过生成模块1008执行S208。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：选取虚拟场景中目标对象的阴影点；将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象；对阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，得到缩减后的阴影体素对象；在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行选取虚拟场景中目标对象的阴影点的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：在虚拟场景的包围盒中生成点阵；当光源在包围盒中向虚拟场景投射光线时，确定光线与点阵中的点相交，且光线与目标对象相交，将相交的交点作为目标对象的阴影点进行提取。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行根据光线与点阵中的目标点和目标对象之间的交点，选取目标对象的阴影点的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：当光源在包围盒中向虚拟场景投射光线时，以点阵中的各点为参考点，沿光源的方向发出射线；当射线与目标对象中的目标点均相交时，则将目标点和对应的参考点作为目标对象的阴影点进行提取。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时，使得处理器还执行以下步骤：当在包围盒中向虚拟场景投射光线时，确定虚拟对象在光线下所形成的阴影区域；生成包裹阴影区域的多面形；将包裹阴影区域的多面形转换为体素化的阴影体素对象。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：获取第一多面体；将第一多面体复制到各阴影点上，得到对应的阴影体；对阴影体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：生成用于包裹所选取的各阴影点的第二多面体；对第二多面体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行对阴影体素对象中顶点的数量进行缩减的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：将阴影体素对象中相邻的至少两个顶点进行合并；或者，对阴影体素对象中相邻的至少两个平面进行平滑处理，以降低阴影体素对象中顶点的数量。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：将缩减顶点后的阴影体素对象进行内缩，得到内缩后阴影体素对象；在内缩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影内的光照探针。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：将缩减顶点后的阴影体素对象进行外扩，得到外扩后阴影体素对象；在外扩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影外的光照探针。

在一个实施例中，目标对象包括动态对象；计算机程序被处理器执行时，使得处理器还执行以下步骤：确定动态对象在运动过程中的位置；根据位置获取对应光照探针的光照信息；根据光照信息对动态对象进行渲染，获得全局光照的动画效果。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：选取虚拟场景中目标对象的阴影点；将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象；对阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，得到缩减后的阴影体素对象；在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行选取虚拟场景中目标对象的阴影点的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：在虚拟场景的包围盒中生成点阵；当光源在包围盒中向虚拟场景投射光线时，确定光线与点阵中的点相交，且光线与目标对象相交，将相交的交点作为目标对象的阴影点进行提取。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行根据光线与点阵中的目标点和目标对象之间的交点，选取目标对象的阴影点的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：当光源在包围盒中向虚拟场景投射光线时，以点阵中的各点为参考点，沿光源的方向发出射线；当射线与目标对象中的目标点均相交时，则将目标点和对应的参考点作为目标对象的阴影点进行提取。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时，使得处理器还执行以下步骤：当在包围盒中向虚拟场景投射光线时，确定虚拟对象在光线下所形成的阴影区域；生成包裹阴影区域的多面形；将包裹阴影区域的多面形转换为体素化的阴影体素对象。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：获取第一多面体；将第一多面体复制到各阴影点上，得到对应的阴影体；对阴影体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：生成用于包裹所选取的各阴影点的第二多面体；对第二多面体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行对阴影体素对象中顶点的数量进行缩减的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：将阴影体素对象中相邻的至少两个顶点进行合并；或者，对阴影体素对象中相邻的至少两个平面进行平滑处理，以降低阴影体素对象中顶点的数量。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：将缩减顶点后的阴影体素对象进行内缩，得到内缩后阴影体素对象；在内缩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影内的光照探针。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行在缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针的步骤时，使得处理器具体执行以下步骤：将缩减顶点后的阴影体素对象进行外扩，得到外扩后阴影体素对象；在外扩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影外的光照探针。

在一个实施例中，目标对象包括动态对象；计算机程序被处理器执行时，使得处理器还执行以下步骤：确定动态对象在运动过程中的位置；根据位置获取对应光照探针的光照信息；根据光照信息对动态对象进行渲染，获得全局光照的动画效果。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (22)

1.一种光照探针生成方法，包括：

选取虚拟场景中目标对象的阴影点；

将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象；

对所述阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，得到缩减后的阴影体素对象；

在所述缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选取虚拟场景中目标对象的阴影点包括：

在所述虚拟场景的包围盒中生成点阵；

当光源在所述包围盒中向所述虚拟场景投射光线时，确定所述光线与所述点阵中的点相交，且所述光线与所述目标对象相交，将相交的交点作为所述目标对象的阴影点进行提取。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当光源在所述包围盒中向所述虚拟场景投射光线时，以所述点阵中的各点为参考点，沿所述光源的方向发出射线；

当所述射线与所述目标对象中的目标点均相交时，则

将所述目标点和对应的参考点作为目标对象的阴影点进行提取。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当在所述包围盒中向所述虚拟场景投射光线时，确定虚拟对象在所述光线下所形成的阴影区域；

生成包裹所述阴影区域的多面形；

所述将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象包括：

将包裹所述阴影区域的多面形转换为体素化的阴影体素对象。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象包括：

获取第一多面体；

将所述第一多面体复制到各所述阴影点上，得到对应的阴影体；

对所述阴影体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象包括：

生成用于包裹所选取的各阴影点的第二多面体；

对所述第二多面体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述阴影体素对象中顶点的数量进行缩减包括：

将所述阴影体素对象中相邻的至少两个顶点进行合并；或者，

对所述阴影体素对象中相邻的至少两个平面进行平滑处理，以降低所述阴影体素对象中顶点的数量。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针包括：

将所述缩减顶点后的阴影体素对象进行内缩，得到内缩后阴影体素对象；

在所述内缩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影内的光照探针。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针包括：

将所述缩减顶点后的阴影体素对象进行外扩，得到外扩后阴影体素对象；

在所述外扩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影外的光照探针。

10.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，所述目标对象包括动态对象；所述方法还包括：

确定所述动态对象在运动过程中的位置；

根据所述位置获取对应光照探针的光照信息；

根据所述光照信息对所述动态对象进行渲染，获得全局光照的动画效果。

11.一种光照探针生成装置，其特征在于，所述装置包括：

选取模块，用于选取虚拟场景中目标对象的阴影点；

转换模块，用于将所选取的阴影点转换为体素化的阴影体素对象；

缩减模块，用于对所述阴影体素对象中顶点的数量进行缩减，得到缩减后的阴影体素对象；

生成模块，用于在所述缩减顶点后的阴影体素对象的顶点位置处生成光照探针。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述选取模块，还用于：

在所述虚拟场景的包围盒中生成点阵；

当光源在所述包围盒中向所述虚拟场景投射光线时，确定所述光线与所述点阵中的点相交，且所述光线与所述目标对象相交，将相交的交点作为所述目标对象的阴影点进行提取。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述选取模块，还用于：

当光源在所述包围盒中向所述虚拟场景投射光线时，以所述点阵中的各点为参考点，沿所述光源的方向发出射线；

当所述射线与所述目标对象中的目标点均相交时，则将所述目标点和对应的参考点作为目标对象的阴影点进行提取。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述转换模块，还用于当在所述包围盒中向所述虚拟场景投射光线时，确定虚拟对象在所述光线下所形成的阴影区域；生成包裹所述阴影区域的多面形；将包裹所述阴影区域的多面形转换为体素化的阴影体素对象。

15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述转换模块，还用于获取第一多面体；将所述第一多面体复制到各所述阴影点上，得到对应的阴影体；对所述阴影体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

16.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述转换模块，还用于生成用于包裹所选取的各阴影点的第二多面体；对所述第二多面体进行体素化处理，得到阴影体素对象。

17.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述缩减模块，还用于将所述阴影体素对象中相邻的至少两个顶点进行合并；或者，对所述阴影体素对象中相邻的至少两个平面进行平滑处理，以降低所述阴影体素对象中顶点的数量。

18.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述生成模块，还用于将所述缩减顶点后的阴影体素对象进行内缩，得到内缩后阴影体素对象；在所述内缩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影内的光照探针。

19.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述生成模块，还用于将所述缩减顶点后的阴影体素对象进行外扩，得到外扩后阴影体素对象；在所述外扩后阴影体素对象的顶点位置处，生成阴影外的光照探针。

20.根据权利要求11至19任一项所述的装置，其特征在于，所述目标对象包括动态对象；所述装置还包括：

确定模块，用于确定所述动态对象在运动过程中的位置；

获取模块，用于根据所述位置获取对应光照探针的光照信息；

渲染模块，用于根据所述光照信息对所述动态对象进行渲染，获得全局光照的动画效果。

21.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至10中任一项所述方法的步骤。

22.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至10中任一项所述方法的步骤。

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