CN111760277A - 光照渲染的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种光照渲染的方法及装置，包括：接收经过预处理的游戏模型，读取所述游戏模型的顶点色信息；所述预处理包括在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法得到所述游戏模型的每个顶点受所述虚拟模型的其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，根据遮挡值得到对应顶点的顶点色信息；获取所述游戏场景中当前光源的光照信息，所述光照信息包括所述当前光源的方向；根据当前光源的光照信息和所述游戏模型的顶点色信息获得所述游戏模型在所述当前光源下的光照渲染结果，本发明通过球谐光照的方法获取游戏模型中顶点受到遮挡情况的顶点色信息，从而获取游戏模型在当前光源下的遮挡阴影，解决了非主要光源对游戏模型的遮挡表现不足问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种光照渲染的方法及装置。
背景技术
随着计算机技术的不断发展，3D游戏已经成为市场的主流，人们在体验游戏的同时，对游戏的视觉效果也提出了更高的要求。
在现有技术中，当需要在游戏中表现某一模型受到光源的光照效果时，通常会先在游戏场景中设置一盏主光源灯光，然后计算光照的遮挡数据。但是当游戏场景中存在多个光源的灯光时，采用传统的方法仅能获取一盏主光源的遮挡数据，而无法获取其它非主要光源的遮挡数据，从而出现漏光现象。因此，现有技术中存在的问题为：当游戏场景中存在多盏光源时，非主要光源对游戏模型的遮挡表现不足。
发明内容
本发明实施例提供一种光照渲染的方法及装置，通过球谐光照的方法获取游戏模型中表示受虚拟模型的其他顶点或其他虚拟模型遮挡的顶点色信息，进而根据顶点色信息获取游戏模型在当前光源下的遮挡阴影，解决了非主要光源对游戏模型的遮挡表现不足的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种光照渲染的方法，通过终端设备提供图形用户界面，所述图形用户界面中包括游戏场景，所述游戏场景中包括游戏模型，所述方法包括：
接收经过预处理的游戏模型，读取所述游戏模型的顶点色信息；所述预处理包括在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法得到所述游戏模型的每个顶点受所述虚拟模型的其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，并根据所述遮挡值得到对应顶点的顶点色信息；
获取所述游戏场景中当前光源的光照信息，所述光照信息包括所述当前光源的方向；
根据当前光源的光照信息和所述游戏模型的顶点色信息获得所述游戏模型在所述当前光源下的光照渲染结果。
可选的，所述光照信息还包括当前光源的光照强度；所述当前光源包括至少一个光源；所述根据当前光源的光照信息和所述游戏模型的顶点色信息获得所述游戏模型在所述当前光源下的光照渲染结果，包括：
针对所述当前光源中的每个光源，根据所述光源的光照方向和所述顶点色信息得到光照遮挡系数，根据获取的光照遮挡系数和所述光源的光照强度得到所述光源的渲染结果；
对所述当前光源中的每个光源的渲染结果进行求和，得到所述游戏模型在所述当前光源下的渲染结果。
可选的，所述根据所述光源的光照方向和所述顶点色信息得到光照遮挡系数，包括：
对获取的所述顶点色信息进行反归一化处理，得到遮挡参数；
将所述光照方向与所述遮挡参数进行点乘运算，得到所述光照遮挡系数。
可选的，所述根据获取的光照遮挡系数和所述光源的光照强度得到所述光源的渲染结果，包括：
将获取的所述光照遮挡系数和光照强度相乘得到所述光源的渲染结果。
第二方面，本发明实施例提供另一种光照渲染的方法，包括：
在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法确定游戏模型的每个顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值；
根据所述遮挡值确定对应顶点的顶点色信息，所述顶点色信息用于获取所述游戏模型在任一方向的光源照射下的渲染结果。
可选的，所述通过球谐光照方法确定游戏模型的每个顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，包括：
针对游戏模型的每个顶点，在所述顶点上发射多个方向的射线，所述多个方向的射线表示多个方向的光源；
对所述多个方向的射线与所述虚拟模型其他顶点或其他虚拟模型的碰撞情况进行检测，获得对应顶点的碰撞检测信息，所述碰撞检测信息包括射线方向和碰撞结果，所述碰撞结果表示对应方向的射线是否碰撞到所述虚拟模型其他顶点或其他虚拟模型；
根据每个顶点对应的所述碰撞检测信息和所述球谐光照方法，确定对应顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。
可选的，所述根据每个顶点对应的所述碰撞检测信息和所述球谐光照方法，确定对应顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，包括：
获取每个顶点的所述碰撞检测信息在所述球谐光照方法下的球谐系数组；
根据所述球谐系数组，确定所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。
可选的，所述根据所述球谐系数组，确定所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，包括：
根据所述球谐系数组获取所述顶点对应的每条射线的第二阶的球谐系数；
对所述顶点所有第二阶的球谐系数进行求平均操作，获得所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。
可选的，所述根据所述遮挡值确定对应顶点的顶点色信息，包括：
对所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值进行归一化处理，得到所述顶点的顶点色信息。
第三方面，本发明实施例提供一种光照渲染装置，所述装置包括：
接收模块，用于接收经过预处理的游戏模型，读取所述游戏模型的顶点色信息；所述预处理包括在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法得到所述游戏模型的每个顶点受所述虚拟模型的其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，并根据所述遮挡值得到对应顶点的顶点色信息；
获取模块，用于获取所述游戏场景中当前光源的光照信息，所述光照信息包括所述当前光源的方向；
计算模块，用于根据当前光源的光照信息和所述游戏模型的顶点色信息获得所述游戏模型在所述当前光源下的光照渲染结果。
第四方面，本发明实施例提供另一种光照渲染装置，所述装置包括：
确定模块，用于在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法确定游戏模型的每个顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值；
所述确定模块，还用于根据所述遮挡值确定对应顶点的顶点色信息，所述顶点色信息用于获取所述游戏模型在任一方向的光源照射下的渲染结果。
第五方面，本发明实施例提供一种终端设备，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的光照渲染的方法。
第六方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面任一项所述的光照渲染的方法。
第七方面，本发明实施例提供另一种终端设备，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第二方面任一项所述的光照渲染的方法。
第八方面，本发明实施例提供另一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第二方面任一项所述的光照渲染的方法。
本发明实施例提供的光照渲染的方法及装置，该方法通过接收经过预处理的游戏模型，读取所述游戏模型的顶点色信息；所述预处理包括在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法得到所述游戏模型的每个顶点受所述虚拟模型的其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，并根据所述遮挡值得到对应顶点的顶点色信息；获取所述游戏场景中当前光源的光照信息，所述光照信息包括所述当前光源的方向；根据当前光源的光照信息和所述游戏模型的顶点色信息获得所述游戏模型在所述当前光源下的光照渲染结果，能够通过顶点色信息保存顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡情况，进而根据顶点色信息获取游戏模型在当前光源下的遮挡阴影，解决了非主要光源对游戏模型的遮挡表现不足的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，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光照渲染的方法应用场景示意图；
图2为本发明实施例一提供的光照渲染的方法流程图；
图3为本发明实施例二提供的光照渲染的方法流程图；
图4为本发明实施例三提供的另一光照渲染的方法流程图；
图5为本发明实施例四提供的另一光照渲染的方法流程图；
图6为本发明实施例五提供的光照渲染装置结构示意图；
图7为本发明实施例六提供的另一光照渲染装置结构示意图；
图8为本发明实施例提供的第一终端设备的硬件结构示意图；
图9为本发明实施例提供的第二终端设备的硬件结构示意图。
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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明实施例提供的光照渲染的方法应用场景示意图。如图1所示，所述方法应用在由图1所示的第一终端设备101和第二终端设备102所构成的场景中。如图1所示，先通过第二终端设备102对游戏场景中的游戏模型进行预处理得到处理后的游戏模型，例如3DMAX美术软件。将经过处理的游戏模型传入第一终端设备101中的游戏引擎，根据游戏引擎提供的至少一个当前光源得到游戏模型的在当前光源下的渲染结果，并通过图像界面进行显示。
当需要在游戏场景中表现游戏模型受光源的遮挡情况时，一般仅能仅能获取一盏主光源的遮挡数据，而无法获取其它非主要光源的遮挡数据，从而出现漏光现象。本发明实施例提供一种光照渲染的方法，可以将游戏模型中顶点受到遮挡情况的顶点色信息进行保存，以获取在当前光源下的遮挡阴影，解决了非主要光源对游戏模型的遮挡表现不足的问题。
下面以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图2为本发明实施例一提供的光照渲染的方法流程图。本实施例提供的方法，可以应用于图1所示的第一终端设备，例如手机、平板等移动设备，通过终端设备的显示组件提供图形用户界面，其中图形用户界面显示的内容至少包括部分或全部游戏场景以及位于所述游戏场景中的虚拟游戏模型。虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图2所示，本实施例提供的光照渲染的方法，可以包括：
S201：接收经过预处理的游戏模型，读取所述游戏模型的顶点色信息。
在本实施例中，顶点色信息表示游戏模型的顶点受其他顶点或其他虚拟模型的遮挡情况，游戏模型是由多个网格组成的，网格相交的位置就是模型顶点。顶点色信息是相对于游戏模型的每个顶点而言的，顶点色信息存储在游戏模型对应的顶点上。
游戏模型可以为动态角色模型，例如：人物角色；或者，所述游戏模型也可以为静态物体模型，如花草或桌子等。获取的游戏模型可以为单独的游戏模型本身，也可以包括周围的游戏模型。当获取的游戏模型为单独的游戏模型本身时，顶点色信息表示所述顶点受虚拟模型的其他顶点的遮挡情况；当获取的游戏模型包含周围的游戏模型时，顶点色信息表示所述顶点受虚拟模型的其他顶点及其他虚拟模型的遮挡情况。
其中，预处理过程是通过球谐光照的方法对游戏模型进行处理。具体的，利用球谐函数获取在多个方向光源的照射下游戏模型的顶点受到其他顶点或其他虚拟模型的遮挡值，球谐函数能够很好的处理多个光源的照射情况。
S202：获取所述游戏场景中当前光源的光照信息，所述光照信息包括所述当前光源的方向。
在本实施例中，为了获取游戏模型的光照渲染结果，需要先获取当前光源的光照信息。其中，对当前光源的个数不作限定，当前光源可以为一个，同时也可以为多个。当前光源指的是在当前的游戏场景中的光源，对于不同的游戏场景使用的光源可能不同。其中，对于获取的光照信息需要包括当前光源的方向，通过光源的方向与模型的顶点色信息可以确定所述光源是否对所述顶点产生遮挡效果。
S203：根据当前光源的光照信息和所述游戏模型的顶点色信息获得所述游戏模型在所述当前光源下的光照渲染结果。
在本发明实施例中，光照渲染结果表示游戏模型在当前光源照射下的阴影情况，可以通过所述图形用户界面予以显示。
在获取当前光源的光照信息和游戏场景模型的顶点色信息后，可以得到所述游戏场景模型的渲染结果。其中，渲染结果为一个数值，可以反映游戏模型受当前光源的影响程度。当渲染结果为正值时，当顶点的渲染数值越大时，表示所述游戏模型的所述顶点受其他顶点或其他虚拟模型的遮挡较小，游戏模型受当前光源照射的影响较大，游戏模型的遮挡阴影较小，即该模型顶点表面亮度较高；相反的，当顶点的渲染数值越小时，表示所述游戏模型的所述顶点受其他顶点或其他虚拟模型的遮挡较大，游戏模型受光源照射的影响较小，游戏模型的遮挡阴影较大，即该模型顶点表面亮度较低。
在根据当前光源的光照信息和模型的顶点色信息获取渲染结果时，由于经过预处理的过程获取了所述游戏模型中的顶点在多个方向的光源下受其他顶点或其他虚拟模型的遮挡情况，因此在计算当前光源对游戏模型的遮挡阴影时，可以获取所有方向的光源对该顶点的遮挡效果，避免出现非主要光源遮挡阴影不足的问题。
同时，采用预处理的方法将顶点受其他顶点或其他虚拟模型的遮挡情况存储在顶点色上，在游戏引擎中对当前光源的光照效果进行处理时，无需先去获取模型顶点受其他顶点或其他虚拟模型的遮挡信息，计算量会大大减小，具有消耗机器性能少的优点。
当采用本方案中的方法与传统方法对同一游戏模型进行渲染时，游戏模型中采用的光源需相同，且光源为多个光源。采用传统的方法获取的渲染结果会整体偏亮，对于受到遮挡的部位不能很好的体现出阴影，会出现漏光的现象。而采用本方案中的方法受遮挡的顶点部位要偏暗，可以很好的体现游戏模型的这些顶点是受到其他顶点或其他虚拟模型的遮挡，由于受到遮挡，受遮挡部位的亮度较低。因此，采用本申请的方法能够很好的处理非主要光源对游戏模型的遮挡表现不足的问题。
图3为本发明实施例二提供的光照渲染的方法流程图，在基于上述实施例的基础上，对获取光照渲染结果进行说明。
S301：针对所述当前光源中的每个光源，根据所述光源的光照方向和所述顶点色信息得到光照遮挡系数，根据获取的光照遮挡系数和所述光源的光照强度得到所述光源的渲染结果。
在获取当前光源的光照信息后，针对当前光源中的每一个光源，获取光源的光照信息，将每个光源的光照信息与顶点色信息进行运算，得到光照渲染结果。具体的，当前光源可以包括多个光源，针对每个光源均需要获取光源的光照方向和光照强度，根据光照方向和顶点色信息可以获取模型顶点是否受该光照方向的遮挡，根据光照强度可以获取模型顶点在该光照强度下的渲染结果。
S302：对所述当前光源中的每个光源的渲染结果进行求和，得到所述游戏模型在所述当前光源下的渲染结果。
在本实施例中，获取的每个光源的渲染结果为一个标量值，表示该顶点的遮挡阴影情况或表面亮度情况。在获取多个光源的渲染结果后，可以将各个渲染结果求和，即可得到该顶点受当前光源的渲染结果。例如，当游戏场景中当前光源的个数为三个时，获取的三个渲染结果分别为-1.5、1和1.5时，需要将三个结果相加得到游戏模型的所述顶点的渲染结果为1，其中，当获取的渲染结果为正值时表示所述顶点被遮挡的程度不同，当获取的渲染结果为负值时表示所述顶点完全被遮挡。
在计算游戏模型在当前光源的渲染结果时，通过先根据光照方向和光照强度计算每个光源的渲染结果，再对获取的渲染结果进行求和的方法，具有计算简单容易实现的优点。
可选的，所述根据所述光源的光照方向和所述顶点色信息得到光照遮挡系数，包括：对获取的所述顶点色信息进行反归一化处理，得到遮挡参数；将所述光照方向与所述遮挡参数进行点乘运算，得到所述光照遮挡系数。
在本实施例中，在获取顶点色信息后需要先对顶点色信息进行数据变换，使得变换后的数据能够反映游戏模型顶点的遮挡情况。在美术制作软件中获取顶点色信息时，进行了数据归一化处理，使得归一化的数据适合存储在顶点色信息中。因此此处需要对获取的顶点色信息进行反归一化处理，得到遮挡参数，并将遮挡参数转换为一个三维向量数据。例如，顶点色信息存储的数据为0至1范围的数据，经过反归一化处理，得到的遮挡参数为-1.5至1.5范围的数据。
在获取所述遮挡参数后，可以直接将遮挡参数与所述光源的光照信息进行运算，具体的，光照方向为一个三维向量，遮挡参数采用的是第二阶的球谐系数，也为一个三维向量，将两个三维向量作点乘运算，可以得到光照遮挡系数。具体的，将光照信息中的光照方向的三维向量与遮挡参数的三维向量对应相乘得到相乘的结果，再将三个相乘结果相加。其中，获取的遮挡参数为-1.5至1.5范围的数据，光照方向为-1至1范围的数据，将两个三维数据点乘。例如：遮挡参数为三维向量(-1,0,1)，光照方向为(0.5,1,0.6)，则光照遮挡系数为点乘结果0.1。
其中，遮挡参数是一个球面信息，能够表示顶点受各个方向光源的遮挡情况，遮挡参数是通过球谐光照的方法得到的，即采用球谐系数组来表示不同光源下的遮挡信息，遮挡参数是在多个光源的照射情况下通过球谐函数获得的，因此可以代表所述顶点受到各个方向光源的遮挡情况。光照遮挡系数表示所述顶点受该方向的光源的遮挡程度。
通过将获取的顶点色信息进行反归一化处理，使得获取的遮挡参数能够表示所述顶点受其他顶点或虚拟模型的遮挡情况，使得获取的渲染结果更加准确。
可选的，所述根据获取的光照遮挡系数和所述光源的光照强度得到所述光源的渲染结果，包括：将获取的所述光照遮挡系数和光照强度相乘得到所述光源的渲染结果。
在本实施例中，光照强度表示单位面积受到的光通量，游戏模型在不同的光照强度下，渲染结果也不相同。当获取光照遮挡系数后，将所述光照遮挡系数与光照强度相乘，得到所述顶点在所述光源下的渲染结果，其中，在本实施例中，光照强度为预设范围的数值。例如，光照强度为0至1范围的数值。
其中，渲染结果可以为正值或负值，当渲染结果为负值时表示所述顶点完全被遮挡，当渲染结果为正值时表示部分被遮挡，根据数值的不同所述顶点的亮暗程度不同，当数值越大则游戏模型中所述顶点越亮，当数值越小则游戏模型中所述顶点越暗。当光照强度为0.7时，将上述获取的光照遮挡系数0.1与光照强度0.7相乘，得到所述光源下的渲染结果0.07。
上述实施例通过接收经过预处理的游戏模型，获取游戏模型中顶点的顶点色信息，其中顶点色信息为通过球谐光照的方法获取的所述顶点受所述虚拟模型的其他顶点和其他虚拟模型的遮挡情况，再根据获取的与所述游戏模型对应的光源的光照信息，根据光照信息和顶点色信息得到在当前光源下的光照渲染结果，通过球谐光照的方法获取的顶点色信息，能够表示所述顶点在多个方向光源照射下所受到的遮挡情况，因此采用顶点色信息能够获取在游戏场景中多个光源照射下的遮挡阴影，可以解决现有技术中非主要光源对游戏模型遮挡表现不足的问题。
图4为本发明实施例三提供的光照渲染的方法流程图，本实施例提供的方法，可以应用于图1所示的第二终端设备，其中第二终端设备可以为计算机，在第二终端设备需设置美术制作软件，如3DMAX制作软件。
如图4所示，本实施例提供的光照渲染的方法，可以包括：
S401：在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法确定游戏模型的每个顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值；
在本实施例中，与上述实施例相同，所述游戏模型可以为动态角色模型也可以为静态物体模型，其中游戏模型可以通过对游戏资源的读取来获取，也可以通过直接在美术软件中制作得到。例如：可以读取游戏模型的位置或编号来获取游戏模型。
对于获取的游戏模型需要在游戏模型中设置多个光源，通过球谐光照的方法获取在所述光源照射下遮挡值。通过球谐光照的方法可以近似还原光照的效果。因此，通过设置多个光源，采用球谐光照的方法获取在游戏模型的顶点上的遮挡值。为了较好的还原光照效果，应设置尽可能多的光源，且光源的方向尽可能不同。
S402：根据所述遮挡值确定对应顶点的顶点色信息，所述顶点色信息用于获取所述游戏模型在任一方向的光源照射下的渲染结果。
在本实施例中，在获取遮挡值后，可以根据遮挡值得到顶点色信息。由于需要将顶点色信息存储在游戏模型的顶点上，而所述顶点对于存储的数据的范围有限制，因此需要对获取的遮挡值进行变换得到顶点色信息，再将顶点色信息存储在游戏模型的对应顶点上。
在本实施例中，需要在美术软件中对游戏模型进行预处理，通过预处理过程可以获取游戏模型顶点中的顶点色信息，使得将所述游戏模型传入另一终端的游戏引擎时能够根据顶点色信息获取在当前光源下的渲染结果。
图5为本发明实施例四提供的光照渲染的方法流程图，基于上述实施例，对通过球谐光照的方法获取游戏模型顶点的遮挡值的过程进行简要说明。
S501、针对游戏模型的每个顶点，在所述顶点上发射多个方向的射线，所述多个方向的射线表示多个方向的光源。
在获取游戏模型后，先确定游戏模型的顶点位置，例如：可以获取游戏模型顶点的顶点坐标。在获取顶点坐标后，在顶点坐标的位置发射多束射线，其中所述射线的方向可以为任一方向，其中所述射线的数量应尽可能的多。例如，所述射线的数量为100，则所述100束射线的方向尽可能为各个方向的射线。
其中，每条射线均表示一个光源，则多个方向的射线则表示多个方向的光源。
S502、对所述多个方向的射线与所述虚拟模型其他顶点或其他虚拟模型的碰撞情况进行检测，获得对应顶点的碰撞检测信息，所述碰撞检测信息包括射线方向和碰撞结果，所述碰撞结果表示对应方向的射线是否碰撞到所述虚拟模型其他顶点或其他虚拟模型。
在本实施例中，在所述顶点发射多束射线后，获取每条射线的碰撞情况。其中，当所述射线碰撞到其他顶点或其他虚拟模型时，则表示发生碰撞，获取发生碰撞的碰撞结果；当所述射线未碰撞到其他顶点或其他虚拟模型时，则表示未发生碰撞，获取未发生碰撞的碰撞结果。
在获取每条射线碰撞结果后，将所述射线的方向和碰撞结果进行存储。其中，碰撞结果可以采用数值来表示，例如发生碰撞时，碰撞结果为0；未发生碰撞时，碰撞结果为1。例如：当一束射线的发射方向为(1,1,3)，碰撞结果为1，则需要将所述发射方向和碰撞结果对应存储。
S503、根据每个顶点对应的所述碰撞检测信息和所述球谐光照方法，确定对应顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。
在本实施例中，采用球谐光照方法获取游戏模型顶点的遮挡值时，将碰撞检测信息中的光照方向和碰撞结果通过球谐函数得到顶点的遮挡值。通过球谐函数对光源进行分解得到的球谐系数组可以近似的模拟光源，当将光源的光照方向和碰撞结果通过球谐函数处理时，得到的球谐系数组可以表示所述顶点受其他顶点或其他虚拟模型的遮挡值。
通过在游戏模型的顶点处发射射线，并通过采集射线的碰撞检测结果来获取所述顶点周围遮挡物的信息，进而通过球谐光照方法获取所述顶点的遮挡值。
可选的，所述根据每个顶点对应的所述碰撞检测信息和所述球谐光照方法，确定对应顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，包括：
获取每个顶点的所述碰撞检测信息在所述球谐光照方法下的球谐系数组；
根据所述球谐系数组，确定所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。
在本实施例中，在获取游戏模型顶点的遮挡值时，需要分别获取每条射线在球谐光照方法下的球谐系数组，其中获取的系数组可以表示所述顶点受到的遮挡值。球谐函数可以分解为多阶的球谐基函数。在计算遮挡值时，需要将所述球谐函数的阶数和光照方向通过球谐函数得到一个权重值，将得到的权重值再与碰撞结果相乘即可得到所述顶点在该条射线下的多阶球谐系数组。在获取每条射线下的多阶球谐系数组后即可得到所述顶点的遮挡值。
可选的，所述根据所述球谐系数组，确定所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，包括：根据所述球谐系数组获取所述顶点对应的每条射线的第二阶的球谐系数；对所述顶点所有第二阶的球谐系数进行求平均操作，获得所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。
在本实施例中，从获取的多阶球谐系数组中选取第二阶的球谐系数，其中第二阶的球谐系数包含三个数值，分别表示在X方向、Y方向和Z方向上受到的遮挡程度。对第二阶的三个数值进行处理后便于存储至模型的顶点上。在获取到每条射线的第二阶的球谐系数后，将所述球谐系数求均值，其中获取的平均值就是所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。例如：在获取到100条射线的第二阶的球谐系数后，将所述第二阶的球谐系数对应求和，再除以射线的数量。
可选的，所述根据所述遮挡值确定对应顶点的顶点色信息，包括：对所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值进行归一化处理，得到所述顶点的顶点色信息。
在本实施例中在获取顶点的遮挡值后，需要对所述遮挡值进行归一化处理，使得经过归一化处理的数据适合保存在顶点色上。具体的，归一化处理可以采用离差标准化方法或Z-score标准化方法，以及将数据进行基础的数据运算。例如，顶点的遮挡值处于-1.5至1.5时，可以将遮挡值除以3再加上0.5，这样就可以将遮挡值的范围变为0至1。经过数据归一化处理后的数据会在0至1之间，0至1之间的数据适合存储在顶点色上。
通过将获取的遮挡值进行归一化可以将获取的遮挡值的范围变换为预设范围，从而使得获取的顶点色信息可以存储在顶点上。
在本实施例中，通过在游戏模型的顶点发射多个射线，并通过球谐光照方法获取游戏模型的每个顶点在所述射线照射时受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，根据所述遮挡值确定对应顶点的顶点色信息，其中在获取顶点的遮挡值时可以根据射线的发射方向、碰撞结果及球谐函数来确定，遮挡值是通过球谐函数获得的，可以表示所述顶点受到多个方向的遮挡情况，因此通过该遮挡值确定的顶点色信息可以表示所述顶点受到多个方向的遮挡情况，进而采用所述顶点色信息可以获取所述顶点受到当前各个方向光源的渲染结果，解决非主要光源对游戏模型的遮挡表现不足的问题。
图6为本发明实施例五提供的光照渲染装置的结构示意图，本实施例提供的装置，可以应用于第一终端设备，如图6所示，本实施例提供的光照渲染装置60，可以包括：接收模块601、获取模块602和计算模块603。
接收模块601，用于接收经过预处理的游戏模型，读取所述游戏模型的顶点色信息；所述预处理包括在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法得到所述游戏模型的每个顶点受所述虚拟模型的其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，并根据所述遮挡值得到对应顶点的顶点色信息。
获取模块602，用于获取所述游戏场景中当前光源的光照信息，所述光照信息包括所述当前光源的方向。
计算模块603，用于根据当前光源的光照信息和所述游戏模型的顶点色信息获得所述游戏模型在所述当前光源下的光照渲染结果。
本发明实施例提供的光照渲染装置，可以实现上述如图2和图3所示实施例的光照渲染的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图7为本发明实施例六提供的光照渲染装置的结构示意图，本实施例提供的装置，可以应用于第二终端设备，如图7所示，本实施例提供的光照渲染装置70，可以包括：确定模块701。
确定模块701，用于在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法确定游戏模型的每个顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。
所述确定模块701，还用于根据所述遮挡值确定对应顶点的顶点色信息，所述顶点色信息用于获取所述游戏模型在任一方向的光源照射下的渲染结果。
本发明实施例提供的光照渲染装置，可以实现上述如图4和图5所示的实施例的光照渲染的方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图8为本发明实施例提供的第一终端设备的硬件结构示意图。如图8所示，本实施例提供的终端设备80包括：至少一个处理器801和存储器802。其中，处理器801、存储器802通过总线803连接。
在具体实现过程中，至少一个处理器801执行所述存储器802存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器801执行上述实施例一和实施例二中的光照渲染的方法。
图9为本发明实施例提供的第二终端设备的硬件结构示意图。如图9所示，本实施例提供的第二终端设备9包括：至少一个处理器901和存储器902。其中，处理器901、存储器902通过总线903连接。
在具体实现过程中，至少一个处理器901执行所述存储器902存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器901执行上述实施例三和实施例四中的光照渲染的方法。
处理器901的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
在上述的图8和图9所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述方法实施例的运输任务的监控方法。
上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (15)
1.一种光照渲染的方法，其特征在于，通过终端设备提供图形用户界面，所述图形用户界面中包括游戏场景，所述游戏场景中包括游戏模型，所述方法包括：
接收经过预处理的游戏模型，读取所述游戏模型的顶点色信息；所述预处理包括在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法得到所述游戏模型的每个顶点受所述虚拟模型的其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，并根据所述遮挡值得到对应顶点的顶点色信息；
获取所述游戏场景中当前光源的光照信息，所述光照信息包括所述当前光源的方向；
根据当前光源的光照信息和所述游戏模型的顶点色信息获得所述游戏模型在所述当前光源下的光照渲染结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光照信息还包括当前光源的光照强度；所述当前光源包括至少一个光源；所述根据当前光源的光照信息和所述游戏模型的顶点色信息获得所述游戏模型在所述当前光源下的光照渲染结果，包括：
针对所述当前光源中的每个光源，根据所述光源的光照方向和所述顶点色信息得到光照遮挡系数，根据获取的光照遮挡系数和所述光源的光照强度得到所述光源的渲染结果；
对所述当前光源中的每个光源的渲染结果进行求和，得到所述游戏模型在所述当前光源下的渲染结果。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述光源的光照方向和所述顶点色信息得到光照遮挡系数，包括：
对获取的所述顶点色信息进行反归一化处理，得到遮挡参数；
将所述光照方向与所述遮挡参数进行点乘运算，得到所述光照遮挡系数。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据获取的光照遮挡系数和所述光源的光照强度得到所述光源的渲染结果，包括：
将获取的所述光照遮挡系数和光照强度相乘得到所述光源的渲染结果。
5.一种光照渲染的方法，其特征在于，包括：
在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法确定游戏模型的每个顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值；
根据所述遮挡值确定对应顶点的顶点色信息，所述顶点色信息用于获取所述游戏模型在任一方向的光源照射下的渲染结果。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过球谐光照方法确定游戏模型的每个顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，包括：
针对游戏模型的每个顶点，在所述顶点上发射多个方向的射线，所述多个方向的射线表示多个方向的光源；
对所述多个方向的射线与所述虚拟模型其他顶点或其他虚拟模型的碰撞情况进行检测，获得对应顶点的碰撞检测信息，所述碰撞检测信息包括射线方向和碰撞结果，所述碰撞结果表示对应方向的射线是否碰撞到所述虚拟模型其他顶点或其他虚拟模型；
根据每个顶点对应的所述碰撞检测信息和所述球谐光照方法，确定对应顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据每个顶点对应的所述碰撞检测信息和所述球谐光照方法，确定对应顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，包括：
获取每个顶点的所述碰撞检测信息在所述球谐光照方法下的球谐系数组；
根据所述球谐系数组，确定所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述球谐系数组，确定所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，包括：
根据所述球谐系数组获取所述顶点对应的每条射线的第二阶的球谐系数；
对所述顶点所有第二阶的球谐系数进行求平均操作，获得所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述遮挡值确定对应顶点的顶点色信息，包括：
对所述顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值进行归一化处理，得到所述顶点的顶点色信息。
10.一种光照渲染装置，其特征在于，所述装置包括：
接收模块，用于接收经过预处理的游戏模型，读取所述游戏模型的顶点色信息；所述预处理包括在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法得到所述游戏模型的每个顶点受所述虚拟模型的其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值，并根据所述遮挡值得到对应顶点的顶点色信息；
获取模块，用于获取所述游戏场景中当前光源的光照信息，所述光照信息包括所述当前光源的方向；
计算模块，用于根据当前光源的光照信息和所述游戏模型的顶点色信息获得所述游戏模型在所述当前光源下的光照渲染结果。
11.一种光照渲染装置，其特征在于，所述装置包括：
确定模块，用于在多个方向的光源照射下，通过球谐光照方法确定游戏模型的每个顶点受到其他顶点或其他虚拟模型遮挡的遮挡值；
所述确定模块，还用于根据所述遮挡值确定对应顶点的顶点色信息，所述顶点色信息用于获取所述游戏模型在任一方向的光源照射下的渲染结果。
12.一种终端设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至4任一项所述的光照渲染的方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至4任一项所述的光照渲染的方法。
14.一种终端设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求5至9任一项所述的光照渲染的方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求5至9任一项所述的光照渲染的方法。
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