CN111696188B - 渲染图快速光照编辑方法和装置、渲染方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种渲染图快速光照编辑方法和装置，包括：步骤1，根据渲染素材和初始光照参数渲染获得初始渲染图和多张光照图层，在所述初始渲染图不满足要求时，执行步骤2；步骤2，根据当前光照参数和所述多张光照图层生成预览图；在所述预览图不满足光照效果要求时，对当前光照参数进行编辑修改并根据编辑修改结果更新当前光照参数；步骤3，重复步骤2，直到生成的预览图满足光照效果要求为止，满足光照效果要求的预览图对应的当前光照参数即为最终光照参数。利用光照图层与光照参数生成的预览图作为光照编辑的快速反馈结果，减少了渲染次数，极大的提高用户的生产效率，同时节省所需的渲染资源配置。还公开了一种渲染方法。

Description

渲染图快速光照编辑方法和装置、渲染方法

技术领域

本发明涉及图像渲染领域，具体涉及一种渲染图快速光照编辑方法和装置。

背景技术

在设计师完成三维设计后，需要通过渲染引擎将设计的三维模型渲染成可展示的高质量效果图，光照编辑是渲染过程中的重要一环，在确定光源位置后，光照的强度和颜色直接影响了最终效果图的整体感觉和质量。

然而，光照编辑本身具备很强的经验性，即使是专业设计师也很难直接调整到位。在实际工作中，设计师往往需要经过反复的调整和观察，即在每次调整之后渲染出效果图，对效果图进行观察后再继续进行调整，如此往复，直到获得满意的渲染效果图为止。因为每次调整光照参数之后都需要经过漫长的时间等待渲染结果，导致光照编辑是十分耗时的。

现有一些快速光照编辑方法，通过提供快速渲染的结果来实现光源布置后的预览。快速渲染通常是使用更低的渲染参数或更快的渲染引擎获得的，代价是渲染质量较差，甚至可能在光感上与最终结果存在根本差异，因而无法直接输出，也很难作为设计师调整的参考。

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渲染图快速光照编辑方法和装置，以解决根据渲染结果调整光照编辑参数导致的耗时问题。

本发明的另一目的是提供一种渲染方法，利用快速调整的光照参数进行渲染，以提高渲染图的光照效果。

本发明的技术方案为：

一种渲染图快速光照编辑方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据渲染素材和初始光照参数渲染获得初始渲染图和多张光照图层，在所述初始渲染图不满足光照效果要求时，执行步骤2；

步骤2，根据当前光照参数和所述多张光照图层生成预览图；在所述预览图不满足光照效果要求时，对当前光照参数进行编辑修改并根据编辑修改结果更新当前光照参数；

步骤3，重复步骤2，直到生成的预览图满足光照效果要求为止，满足光照效果要求的预览图对应的当前光照参数即为最终光照参数。

一种渲染图快速光照编辑装置，其特征在于，包括：

渲染模块，用于根据渲染素材和初始光照参数渲染获得初始渲染图和多张光照图层；

预览图生成模块，用于根据当前光照参数和所述多张光照图层生成预览图；

光照设计模块，用于在所述预览图不满足光照效果要求时，对当前光照参数进行编辑修改并根据编辑修改结果更新当前光照参数；

最终光照参数确定模块，用于在所述预览图满足光照效果要求时，将满足光照效果要求的预览图对应的当前光照参数确定为最终光照参数。

一种渲染方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用上述渲染图快速光照编辑方法获得最终光照参数；

利用所述最终光照参数和渲染素材进行渲染获得最终渲染图。

本发明具有的有益效果至少包括：

实施例提供的渲染图快速光照编辑方法和装置，利用光照图层与光照参数生成的预览图作为光照编辑的快速反馈结果，减少了渲染次数，极大的提高用户的生产效率，同时节省所需的渲染资源配置。

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是实施例提供的渲染图快速光照编辑方法的流程图；

图2是实施例提供的渲染图快速光照编辑装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

为了解决用户根据工作经验和渲染结果调整光照编辑参数导致的耗时费力的问题，实施例提供了一种渲染图快速光照编辑方法和装置。

图1为实施例提供的渲染图快速光照编辑方法的流程图。如图1所示，实施例提供的渲染图快速光照编辑方法包括以下步骤：

步骤1，根据渲染素材和初始光照参数渲染获得初始渲染图和多张光照图层，在所述初始渲染图不满足光照效果要求时，执行步骤2。

当用户设计完成之后，完成的设计作为渲染素材提供渲染引擎，同时初始光照参数也提供给渲染引擎，渲染引擎根据提供的渲染素材和初始光照参数进行渲染，获得初始渲染图。如果获得的初始渲染图已经符合用户要求时，则直接输出初始渲染图。其中，设计可以是需要被渲染的各种维度的模型，初始光照参数可以是用户根据经验手动设置，也可以是根据自动打光算法默认设置。实施例中，渲染引擎的种类不受限制，可以是基于光线追踪技术的渲染引擎，也可以是基于栅格化技术的渲染引擎等。

在渲染过程中，通过将各光源作用于场景的效果单独保存即获得各光源对应的光照图层。当初始渲染图不符合用户要求时，即用户对光照效果要求不满意，光照效果与设想的效果存在亮度或颜色上的偏差，则根据光照图层和光照参数进行光照参数编辑修改。

步骤2，根据当前光照参数和所述多张光照图层生成预览图。

一般情况下，由于初始光照参数是系统默认或者随意设置的，均不适配渲染素材，因此导致获得的初始渲染图均不符合用户要求，此时，就需要重新调整光照参数，将调整后的光照参数重新提供给渲染引擎，对渲染素材重新渲染获得高质量的渲染图，但是渲染一次耗时特别长，影响效率。为了解决这个问题，本实施例中根据当前光照参数和渲染时获得的光照图层采用图像处理方法生成预览图，通过该预览图的质量效果反应渲染图的质量效果，当预览图的质量高时，利用生成该预览图的当前光照参数获得的渲染图的质量也高。这样预览图为用户提供快速且光感正确的光照效果，免去了耗时长的渲染步骤，进而能够极大地提高用户的生产效率。

具体地，根据当前光照参数和所述多张光照图层生成预览图包括：

针对每张光照图层，依据当前光照参数与饱和光照参数的比值调整光照图层的图像光照效果；

融合图像光照效果调整后的所有光照图层，获得所述预览图。

其中，光照参数是指与光照相关的参数，包括但不限于光强/颜色/色温等参数，饱和光照参数是指光照参数调节范围的最大值或者最大级，用户可以根据需求自行设置光照参数调节范围。

举例说明，假设将整个场景渲染图S分离为n个光照图层Li，i＝1，2，3，…，n-1，n。也就是：

针对光照强度这个光照参数，饱和光照强度为I，默认的颜色的RGB值为(255，255，255)，假设用户对这n个图层对应的光源参数进行调整，调整后的光照强度分别为I_i和(R_i，G_i，B_i)，那么预览图可按下式生成：

为了提升生成预览图的质量，也就是提升预览图为用户提供光感的正确性，在生成预览图之前，对所述光照图层进行图像预处理。具体包括去噪和颜色映射等处理。根据处理后的光照图层生成预览图。

步骤3，在所述预览图不满足光照效果要求时，对当前光照参数进行编辑修改并根据编辑修改结果更新当前光照参数。

当预览图不符合用户需求时，用户可以在此进行光照参数编辑修改，即可以选择光源和变更光源参数，并根据编辑修改结果更新当前光照参数。

在具体实现中，可提供交互界面给用户操作，用户首先选中需要编辑的光源，然后进行相应的数值调整，在确认调整后把调整后的光照参数提供给图像处理方法以生成预览图。

步骤4，重复步骤2和步骤3，直到生成的预览图满足光照效果要求为止，满足光照效果要求的预览图对应的当前光照参数即为最终光照参数。

光照参数调整是一个迭代寻优的过程，通过反复地根据预览图进行光照参数调整和预览图预览获得理想的光照参数。当预览图达到要求时，即停止光照参数编辑修改，以获得最终光照参数，并将该最终光照参数保存以提供给渲染引擎以用于生成渲染图。如果对该渲染图仍不满意，可以继续进行光照参数编辑和预览图预览，否则作为最终效果图输出。

实施例提供的渲染图快速光照编辑方法，利用光照图层与光照参数生成的预览图作为光照编辑的快速反馈结果，减少了渲染次数，极大的提高用户的生产效率，同时节省所需的渲染资源配置。

图2是实施例提供的渲染图快速光照编辑装置的结构示意图。如图2所示，该渲染图快速光照编辑装置包括：

渲染模块201，用于根据渲染素材和初始光照参数渲染获得初始渲染图和多张光照图层；

预览图生成模块202，用于根据当前光照参数和所述多张光照图层生成预览图；

光照设计模块203，用于在所述预览图不满足光照效果要求时，对当前光照参数进行编辑修改并根据编辑修改结果更新当前光照参数；

最终光照参数确定模块204，用于在所述预览图满足光照效果要求时，将满足光照效果要求的预览图对应的当前光照参数确定为最终光照参数。

光照设计模块为用户供了光源参数变更的途径，用户能够根据渲染图或预览图的效果对光照参数进行调整，而预览图生成模块则根据输入的光照图层和光照参数，采用图像处理算法为用户快速输出对应的预览图。

其中，所述渲染模块中，

将渲染过程中各光源作用于场景的效果单独保存即获得各光源对应的光照图层。

所述预览图生成模块中，

针对每张光照图层，依据当前光照参数与饱和光照参数的比值调整光照图层的光照效果；

融合光照效果调整后的所有光照图层，获得所述预览图。

为了提升生成的预览图的质量，也就是提升预览图为用户提供光感的正确性，实施例提供的渲染图快速光照编辑装置还包括：

光照图层处理模块205，用于在生成预览图之前，对所述光照图层进行图像预处理，具体包括去噪和颜色映射等处理。

需要说明的是，上述实施例提供的渲染图快速光照编辑装置在进行光照参数编辑修改时，应以上述各功能模块的划分进行举例说明，可以根据需要将上述功能分配由不同的功能模块完成，即在终端或服务器的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的渲染图快速光照编辑装置与渲染图快速光照编辑方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见家居图像描述生成方法实施例，这里不再赘述。

实施例提供的渲染图快速光照编辑装置，利用光照图层与光照参数生成的预览图作为光照编辑的快速反馈结果，减少了渲染次数，极大的提高用户的生产效率，同时节省所需的渲染资源配置。

实施例还提供了一种渲染方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a，利用上述的渲染图快速光照编辑方法获得最终光照参数；

步骤b，利用所述最终光照参数和渲染素材进行渲染获得最终渲染图。

该渲染方法中，生成最终光照参数的步骤与上述的渲染图快速光照编辑方法的步骤相同，达到的效果也相同，此处不再赘述。

该渲染方法利用快速调整的光照参数进行渲染，以提高渲染图的光照效果。

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 (7)

1.一种渲染图快速光照编辑方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据渲染素材和初始光照参数渲染获得初始渲染图和多张光照图层，在所述初始渲染图不满足光照效果要求时，执行步骤2；

步骤2，根据当前光照参数和所述多张光照图层生成预览图；在所述预览图不满足光照效果要求时，对当前光照参数进行编辑修改并根据编辑修改结果更新当前光照参数；其中，根据当前光照参数和所述多张光照图层生成预览图包括：

针对每张光照图层，依据当前光照参数与饱和光照参数的比值调整光照图层的图像光照效果；融合图像光照效果调整后的所有光照图层，获得所述预览图；

步骤3，重复步骤2，直到生成的预览图满足光照效果要求为止，满足光照效果要求的预览图对应的当前光照参数即为最终光照参数。

2.根据权利要求1所述的渲染图快速光照编辑方法，其特征在于，将渲染过程中各光源作用于场景的效果单独保存即获得各光源对应的光照图层。

3.根据权利要求1所述的渲染图快速光照编辑方法，其特征在于，在生成预览图之前，对所述光照图层进行图像预处理。

4.一种渲染图快速光照编辑装置，其特征在于，包括：

渲染模块，用于根据渲染素材和初始光照参数渲染获得初始渲染图和多张光照图层；

预览图生成模块，用于根据当前光照参数和所述多张光照图层生成预览图，包括：针对每张光照图层，依据当前光照参数与饱和光照参数的比值调整光照图层的图像光照效果；融合图像光照效果调整后的所有光照图层，获得所述预览图；

光照设计模块，用于在所述预览图不满足光照效果要求时，对当前光照参数进行编辑修改并根据编辑修改结果更新当前光照参数；

最终光照参数确定模块，用于在所述预览图满足光照效果要求时，将满足光照效果要求的预览图对应的当前光照参数确定为最终光照参数。

5.根据权利要求4所述的渲染图快速光照编辑装置，其特征在于，所述渲染模块中，

将渲染过程中各光源作用于场景的效果单独保存即获得各光源对应的光照图层。

6.根据权利要求4所述的渲染图快速光照编辑装置，其特征在于，还包括：

光照图层处理模块，用于在生成预览图之前，对所述光照图层进行去噪和颜色映射处理。

7.一种渲染方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用权利要求1～3任一项所述的渲染图快速光照编辑方法获得最终光照参数；

利用所述最终光照参数和渲染素材进行渲染获得最终渲染图。