CN111696187B - 一种基于效果图的光照设计系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于效果图的光照设计系统，包括光照处理渲染模块、光照设计模块、效果应用模块和/或渲染模块；光照处理渲染模块用于在渲染时分离光照通道并获得含有光照数据的效果图并传输至光照设计模块；光照设计模块依据效果图进行光照参数调整，并依照调整后的光照参数进行效果图预览，在对效果图呈现的光照效果满足光照效果要求时，输出光照效果满足光照效果要求的光照参数及对应的效果图至效果应用模块和/或渲染模块；效果应用模块根据光照效果满足光照效果要求的效果图合成最终效果；渲染模块根据光照效果满足光照效果要求的光照参数和对应的效果图渲染生成最终效果图。以解决根据渲染结果调整光照参数导致的耗时费力问题。

Description

一种基于效果图的光照设计系统

技术领域

本发明属于光照设计技术领域，具体涉及一种基于效果图的光照设计系统。

背景技术

照明设计是室内三维设计中非常重要的一部分，相应的，设计师在三维软件中最主要的两个照明设计的操作便是布光(光源位置)和效果调整。布光一般根据灯具布置光源位置。效果调整是指在确定光源位置之后，进行光照的强度和色温的调整。照明设计往往具有非常强的经验导向，设计师往往需要记住大量的参数标准，并凭借猜测和感觉去调整光照，但是无法在调整光照时准确预估到最终效果，即便是经验丰富的设计师，仍然需要根据渲染结果进行光照调整之后再渲染，如此反复才能得到较为满意的光照效果。而这个光照调整再渲染的过程耗时费力，又不直观，且大量的浪费了渲染资源，也无法完美的表达设计师想象中的效果。

现有的光照预览是通过快速渲染一张非常低分辨率的效果图来查看结果，如果对结果不满意，需要调整时，仍需回到三维空间中凭借经验进行光照调整，但是光照调整的结果在三维空间中无法直接看到，就需要经过漫长的渲染再次确认，如此往复，非常低效。

申请公布号为CN104463181A的专利申请公开了一种复杂背景下的自动人脸图像光照编辑方法，通过参考人脸和目标人脸的光照信息合成光照模板，利用光照模板对目标人脸进行光照渲染。该方法中需要有参考图像才能合成光照模板，因此应用场景受限。

申请公布号为CN110570496A的专利申请公开了一种基于球谐光照的RGBD图像环境光编辑方法，通过对从图像中分离出的球谐光照图进行交互编辑后合成环境光。但是该方法局限球谐光照，应用场景受限。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于效果图的光照设计系统，以解决根据渲染结果调整光照参数导致的耗时费力问题。

本发明的技术方案为：

一种基于效果图的光照设计系统，包括客户端和与所述客户端通信的服务器，所述服务器包括光照处理渲染模块、效果应用模块和/或渲染模块；所述客户端包括光照设计模块；

所述光照处理渲染模块用于在渲染时分离光照通道并获得含有光照数据的效果图，并将所述效果图传输至所述光照设计模块；

所述光照设计模块用于依据所述效果图进行光照参数调整，并依照调整后的光照参数进行效果图预览，在对效果图呈现的光照效果满足光照效果要求时，输出满足光照效果要求的光照参数及对应的效果图至所述效果应用模块和/或所述渲染模块；

所述效果应用模块用于根据所述满足光照效果要求的效果图合成最终效果；

所述渲染模块用于根据满足光照效果要求的光照参数和对应的效果图渲染生成最终效果图。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

本发明实施例提供的一种基于效果图的光照设计系统，通过光照设计模型实现光照参数编辑以及实时光照参数调整效果的可视化，在光照参数对应的效果图呈现的满足光照效果要求时，通过效果应用模块和/或渲染模块根据调整后的光照参数进行一次效果图合成和/或渲染，这样大大节省了光照参数调整时间，同时也减少了渲染开销，进而提升了光照设计的生产效率。

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做简单地介绍，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前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明提供的基于效果图的光照设计系统一实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的可视化交互控件呈现给用户进行光照参数调整的一种方式示意图；

图3是本发明提供的可视化交互控件呈现给用户进行光照参数调整的另一种方式示意图；

图4是本发明提供的光照参数调整的一个效果图示意图；

图5是本发明提供的光照参数调整的另一个效果图；

图6是本发明提供的基于效果图的光照设计系统被应用时的一个实施例；

图7是本发明提供的基于效果图的光照设计系统被应用时的另一个实施例。

具体实施方式

为使本发明的目的、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发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

为了解决根据渲染结果调整光照参数导致的耗时费力问题。实施例提供了一种基于效果图的光照设计系统。该光照设计系统能让用户实时调整实时预览效果，所见即所得，极大地提高生产效率，获得所需设计效果图。

图1为本发明提供的基于效果图的光照设计系统一实施例的结构示意图。如图1所示，实施例提供的光照设计系统包括客户端和客户端通信的服务器，其中，服务器包括光照处理渲染模块101、效果应用模块102和/或渲染模块103；客户端包括光照设计模块104。实施例中，客户端(用户端)可以是PC端和移动端，服务器包括本地服务器和云端服务器，云端服务器简称云端。

渲染时，服务器的光照处理渲染模块101通过技术处理分离出单独的光照通道，该光照通道对应的光照数据连通对应的效果图一起提供给可实现光照参数交互设计的光照设计模块104，用户可在该光照设计模块104呈现的交互界面上调整光照参数并实时对光照参数调整结果进行预览，当光照参数调整结果满意时，确定最终光照参数，效果应用模块102和/或渲染模块103根据确定的最终光照参数合成/或渲染最终效果图。本实施例中，光照参数包括光强度和色温等参数。下面针对每个模块进行详细说明。

光照处理渲染模块101用于在渲染时分离光照通道并获得含有光照数据的效果图，并将所述效果图传输至所述光照设计模块104。也就是主要是在对三维场景进行渲染的同时，进行光照通道分离，即分离出光源部分的光照数据，得到包含光照数据的效果图，然后将该包含光照数据的效果图发送至客户端的光照设计模块104作为光照参数调整的基础。

实施例中，在三维场景的渲染过程中，对渲染图进行预览时，当对渲染图的光照不满意，则可以通过光照处理渲染模块101分离光照通道并获得含有光照数据的效果图。或者，从已经渲染完成的效果图册中选取想调整光照的效果图，通过光照处理渲染模块101分离该想调整光照的效果图的光照通道并获得含有光照数据的效果图。

光照设计模块104用于依据效果图进行光照参数调整，并依照调整后的光照参数进行效果图预览，在对效果图呈现的光照效果满足光照效果要求时，输出满足光照效果要求的光照参数及对应的效果图至效果应用模块102和/或所述渲染模块103。本实施例中，当光照效果与设想效果存在亮度或颜色上的偏差，则认为不满足光照效果要求，需要对光照参数进行编辑修改。

实际上，光照设计模块104呈现为供用户操作的的可视化交互界面，供用户在调整光照参数的同时预览效果，直到得到满足光照效果要求的效果图。具体地，所述光照设计模块104包括光照编辑单元1041、预览单元1042以及数据管理存储单元1043，

所述光照编辑单元1041用于加载效果图的所有光照参数，同时为用户提供用于调整光照参数的可视化交互控件，接收用户通过可视化交互控件或者直接输入的光照参数调整结果；

所述预览单元1042用于加载并实时呈现光照参数调整时对应的效果图；

所述数据管理存储单元1043用于存储从所述光照处理渲染模块101分离出的光照参数数据和通过所述光照编辑单元1041参数调整后的光照参数数据。

由于光照编辑单元1041为用户提供了一种用来调整光照的强度及色温等参数的可视化的交互控件，用户可通过交互控件(如强度滑块)调整光照强度的亮暗，及通过交互控件(色温滑块)调整光照的冷暖色调，当然，还可直接输入光照的亮度参数及色温值来确定每一个光源的光照强度及色温。此外，用户还可以直接关闭某一光源。

实施例中，用于调整光照参数的可视化交互控件通过两种方式提供给用户，方式一，光照资源管理器，加载效果图中所有光源，采用每个光源单独打开时照亮的范围的预览图，及光源名称作为识别每个光源的依据，如图2所示，和/或，方式二，基于效果图的可交互调整控件，用户可与效果图交互，直接悬停或选中灯具，高亮其选中的灯具的照亮范围，如图3所示。

此外，所述用于调整光照参数的可视化交互控件还包括重置的操作，当用户想重置回到最初效果时，可以整体重置光照参数和光源；针对重置光源，是指重新调整光源的最初参数，即对于每一个光源，通过重置可以回到该光源的最初参数。

预览单元1042主要负责展示光照设计的效果，加载由光照处理渲染模块101输出的带光照数据的效果图。当设计师通过光照编辑单元1041调整光照参数时，预览单元1042会实时变化呈现光照参数对应的效果图，并将效果图反馈给用户，因此用户可以实时直接看到光照参数调整对应的光照效果。

此外，预览单元1042在实时呈现光照参数调整时对应的效果图的同时，还具有对比原图的功能，为用户提供对比操作，当用户选择对比操作时，可实时查看光照参数调整前后的效果图。同时，用户也可以通过预览单元比对多次调整光照参数时的不同效果图，也比对反复调整光照参数时保存的多套灯光模板。

数据管理存储单元1043是将效果图的光照数据存储起来以供用户进行管理的单元，可包括通过光照处理渲染模块101分离出的原始光照数据，以及用户调整光照参数后的光照数据。举例说明，用户调整一套光照参数后就保存该套光照参数，当前的预览效果图将作为找到该套光照参数的预览图。用户可继续调整，保存多套光照参数。当选择每一套光照参数时，预览单元1042都将展示光照参数对应的光照效果，用户可互相对比，并选择一个或多个作为最终效果图。也可将多套光照参数的多张效果图片同时输出，并组合生成视频。

效果应用模块102和渲染模块104均是根据优化后的光照参数生成效果图。其中，效果应用模块102可将用户光照调整确定的光照效果图，直接应用到更高分辨率的效果图原图上，从而生成一张光照效果与预览相同的高分辨率效果图。

在效果应用模块102中，将光照参数调整确定的最终光照参数对应的每个光源通道效果，直接对比高分辨率的原图生成相应的图层通道，并采用图像处理的方式叠加在一起，生成最终效果图。

效果应用模块102中，所有的操作对于用户来说仅是一个简单的保存操作即可，不用重新渲染，可在非常短的时间内得到高质量的效果图，同时和预览的效果图完全一致。如用户将图3分别调亮或调暗，可得到最终光照效果不同的图，如图4和图5所示。

渲染模块104是用户确认光照设计效果后，可调用渲染引擎根据最终光照参数渲染生成最终效果图的模块。在渲染模块中，用户可以根据需求调整除光照参数外的其他渲染参数，如分辨率，或相机位置、构图等，然后根据调整确定的光照参数和调整确定的其他渲染参数渲染获得最终效果图。该过程可代替复杂的手动打光过程，又相较于系统自动光照模板更加自由，设计灵活度高。

当用户对于一张效果图进行光照参数调整后，想对该空间的其他效果图进行同样的光照参数调整，又不想费时费力的编辑每一张图，则可直接选择要处理的效果图，调用渲染模块的服务，即在渲染模块中，调用确定的光照参数对属于同一空间的其他效果图进行渲染，批量得到光照编辑后的最终效果图。同时，还可以采用被选择的效果图的其他渲染参数(如相机位置、构图、分辨率等)，进行再次渲染，一次性批量得到光照编辑后的效果图。

图6是本发明提供的基于效果图的光照设计系统被应用时的一个实施例。如图6所示，该基于效果图的光照设计系统可以被应用到渲染过程中。

包括以下过程：

用户需要渲染一张预览图时，云端根据初始光照参数进行渲染生成一张预览图，该效果图反馈至用户端并进行可视化；

用户对效果图的光照满意时，直接利用云端的渲染引擎渲染出高分辨率的效果图并输出，用户对效果图的光照不满意时，光照处理渲染模块分离光照数据获得含有光照数据的效果图并输出至用户端的光照设计模块；

用户通过光照设计模块调整光照参数，并实时预览光照参数调整后的效果，当对光照效果满足光照效果要求时，输出调整后的光照参数至云端的渲染模块；

通过云端的渲染模块调整设置除光照参数外的其他渲染参数，并利用调整后的光照参数和其他渲染参数进行渲染，获得最终效果图，并将最终效果图发送至用户端以可视化展示。

图7是本发明提供的基于效果图的光照设计系统被应用时的另一个实施例。如图7所示，该基于效果图的光照设计系统被应用到对已经获得的效果图进行光照参数调整，包括以下过程：

针对已经渲染好的效果图，用户选择一张需要调整光照参数的效果图，并将该效果图传输至云端的光照处理渲染模块，光照处理渲染模块分离光照数据获得含有光照数据的效果图并输出至用户端的光照设计模块；

用户通过光照设计模块调整光照参数，并实时预览光照参数调整后的效果，当对光照效果满足光照效果要求时，输出调整后的光照参数至云端的效果应用模块；

效果应用模块根据调整后的光照参数合成光照调整后的效果图并传输至用户端以可视化展示，并保存当前效果图；

当需要将调整后的光照参数应用到其他效果图时，直接选择需要应用的效果图，并调用渲染引擎利用调整后的光照参数进行渲染，获得最终效果图，并将最终效果图发送至用户端以可视化展示。

上述基于效果图的光照设计系统能够降低了光照设计门槛，普通设计师甚至业主，不用有丰富的光照设计经验，也可边预览效果边调整参数，得到满意的光照设计。

上述基于效果图的光照设计系统能够提高光照设计的生产效率。因为有了所见即所得的光照调整方法，设计师再也不用反复渲染，花费大量时间等待，反复调整，而是可以调整后一次输出满意的效果图。

上述基于效果图的光照设计系统能够节约渲染资源。因为无法预知光照设计效果而用来打草稿的渲染将大量减少，渲染出图将更聚焦于直接取得效果图。

以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于效果图的光照设计系统，包括客户端和与所述客户端通信的服务器，其特征在于，所述服务器包括光照处理渲染模块、效果应用模块和/或渲染模块；所述客户端包括光照设计模块；

所述光照处理渲染模块用于在渲染时分离光照通道并获得含有光照数据的效果图，并将所述效果图传输至所述光照设计模块；

所述光照设计模块用于依据所述效果图进行光照参数调整，并依照调整后的光照参数进行效果图预览，在对效果图呈现的光照效果满足光照效果要求时，输出满足光照效果要求的光照参数及对应的效果图至所述效果应用模块和/或所述渲染模块；

所述效果应用模块用于根据所述满足光照效果要求的效果图合成最终效果，将光照参数调整确定的最终光照参数对应的每个光照通道效果，直接对比高分辨率的原图生成相应的图层通道，并采用图像处理的方式叠加在一起，生成最终效果图；

所述渲染模块用于根据满足光照效果要求的光照参数和对应的效果图渲染生成最终效果图；

其中，所述光照设计模块包括光照编辑单元、预览单元以及数据管理存储单元，

所述光照编辑单元用于加载效果图的所有光照参数，同时为用户提供用于调整光照参数的可视化交互控件，接收用户通过可视化交互控件或者直接输入的光照参数调整结果；

所述预览单元用于加载并实时呈现光照参数调整时对应的效果图；

所述数据管理存储单元用于存储从所述光照处理渲染模块分离出的光照参数数据和通过所述光照编辑单元参数调整后的光照参数数据。

2.如权利要求1所述的基于效果图的光照设计系统，其特征在于，所述用于调整光照参数的可视化交互控件通过两种方式提供给用户：

方式一，光照资源管理器，加载效果图中所有光源，采用每个光源单独打开时照亮的范围的预览图，及光源名称作为识别每个光源的依据；和/或，

方式二，基于效果图的可交互调整控件，用户可与效果图交互，直接悬停或选中灯具，高亮其选中的灯具的照亮范围。

3.如权利要求1或2所述的基于效果图的光照设计系统，其特征在于，所述用于调整光照参数的可视化交互控件还包括重置的操作。

4.如权利要求1所述的基于效果图的光照设计系统，其特征在于，所述预览单元在实时呈现光照参数调整时对应的效果图的同时，还具有对比原图的功能，为用户提供对比操作，当用户选择对比操作时，可实时查看光照参数调整前后的效果图。

5.如权利要求1所述的基于效果图的光照设计系统，其特征在于，在渲染模块中，用户根据需求调整除光照参数外的其他渲染参数，然后根据调整确定的光照参数和调整确定的其他渲染参数渲染获得最终效果图，其中，其他渲染参数包括分辨率、相机位置、构图。

6.如权利要求1所述的基于效果图的光照设计系统，其特征在于，在渲染模块中，调用确定的光照参数对属于同一空间的其他效果图进行渲染，批量得到光照编辑后的最终效果图。