CN114299253A - 模型内景渲染方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模型内景渲染方法、装置、电子设备及介质，其中所述方法包括：获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图；获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图；根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图；根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像。采用本发明，能解决现有技术中存在的贴图数量较多、内存资源占用较多的技术问题。

Description

模型内景渲染方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及图像技术领域，尤其涉及一种模型内景渲染方法、装置、电子设备及介质。

背景技术

随着科学技术的发展，为了给用户带来更好的体验，数据的表现形式正由二维向三维快速发展。基于图像的三维建模方法成为热门技术，但是三维模型本身只体现物体的形态信息，缺乏材质信息，因此难以真实地还原出物体的光照效果。

目前在终端设备中，通常采用传统光照模型对场景物体进行映射及渲染，依托于场景贴图来实现映射的光照效果。然而在一些特殊场景下，例如昼夜变换的场景中，光照效果无法跟随改变。如果采用更换贴图的方式来改变光照效果，会额外增加大量的贴图数量，进而占用较多的内存资源。

发明内容

本发明实施例通过提供一种模型内景渲染方法、装置、电子设备及介质，解决了现有技术中在特殊场景下采用贴图来实现映射的光照效果所存在的贴图数量较多、内存资源占用较多的技术问题。

一方面，本发明通过本发明的一实施例提供一种模型内景渲染方法，所述方法包括：

获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图；

获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图；

根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图；

根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。

可选地，所述根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图包括：

分别将所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，确定为目标方向贴图；

根据预设光照视角对所述目标方向贴图进行法线贴图计算，得到所述目标方向贴图对应方向上的目标方向法线贴图，所述目标方向法线贴图为所述第一方向法线贴图或所述第二方向法线贴图；

采用光线步进技术对所述第一方向贴图和所述第二方向贴图进行处理，得到所述第三方向法线贴图；

其中，所述第三方向法线贴图为所述三维模型在空间坐标系的第三方向上所对应的法线贴图。

可选地，所述预设光照视角包括第一光照视角和第二光照视角，所述第一光照视角和所述第二光照视角各自对应的斜率互为相反数，所述根据预设光照视角对所述目标方向贴图进行法线贴图计算，得到所述目标方向贴图对应方向上的目标方向法线贴图包括：

对所述目标方向贴图进行目标光照视角所指示的视角方向上的法线贴图计算，得到目标视角法线贴图，所述目标光照视角包括所述第一光照视角和所述第二光照视角，所述目标视角法线贴图包括所述第一光照视角对应的第一视角法线贴图和所述第二光照视角对应的第二视角法线贴图；

根据所述第一视角法线贴图和所述第二视角法线贴图，计算得到所述目标方向法线贴图。

可选地，所述对所述目标方向贴图进行目标光照视角所指示的视角方向上的法线贴图计算，得到目标视角法线贴图包括：

根据所述目标光照视角，对所述目标方向贴图进行有效区域的法线计算，得到计算方向贴图；

对所述计算方向贴图进行遮罩处理，得到目标遮罩图；

对所述计算方向贴图进行蒙版处理，得到目标蒙版图；

对所述目标蒙版图和所述目标遮罩图进行融合处理，得到所述目标视角法线贴图。

可选地，所述根据所述目标光照视角，对所述目标方向贴图进行有效区域的法线计算，得到计算方向贴图包括：

获取所述三维模型在空间坐标系的第三方向上所形成的第三方向贴图；

对所述第三方向贴图进行重映射变换，得到变换方向贴图；

根据所述目标光照视角，确定所述目标方向贴图中的有效区域；

对所述变换方向贴图和所述目标方向贴图中的有效区域进行法线计算，得到所述计算方向贴图。

可选地，所述对所述计算方向贴图进行蒙版处理，得到目标蒙版图包括：

根据所述计算方向贴图和所述第三方向法线贴图，计算得到初始蒙版图；

根据所述初始蒙版图对所述计算方向贴图进行插值处理，得到所述目标蒙版图。

可选地，所述根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像包括：

分别对所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图进行归一化处理，得到对应的第一法线贴图、第二法线贴图及第三法线贴图；

对所述第一法线贴图、所述第二法线贴图及所述第三法线贴图进行融合处理，得到融合法线贴图；

根据所述融合法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像。

另一方面，本发明通过本发明的一实施例提供一种模型内景渲染装置，所述装置包括获取模块、计算模块及处理模块，其中：

所述获取模块，用于获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图；

所述获取模块，还用于获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图；

所述计算模块，用于根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图；

所述处理模块，用于根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。

关于本发明实施例中未介绍或未描述的内容可对应参考前述方法实施例中的相关介绍，这里不再赘述。

另一方面，本发明通过本发明的一实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器、存储器、通信接口和总线；所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；所述存储器存储可执行程序代码；所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行如上所述的模型内景渲染方法。

另一方面，本发明通过本发明的一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存储有程序，当所述程序运行在电子设备时执行如上所述的模型内景渲染方法。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本发明获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图，获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图，然后根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图，最后根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。上述方案中，本发明通过计算三维模型在空间坐标系中三个方向上各自的方向法线贴图，然后基于计算的三个方向法线贴图将三维模型的内景渲染到表面上，以得到具备更好光照效果的渲染立体图像。相比于现有技术采用贴图来实现光照效果的方案中，本发明既能减少贴图的数量，又能减少贴图所占用的内存资源，还能提升模型内景渲染的简单、便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种模型内景渲染方法的流程示意图。

图2是本发明实施例提供的一种第一方向贴图的示意图。

图3是本发明实施例提供的一种第三方向法线贴图的示意图。

图4是本发明实施例提供的一种目标方向贴图中有效区域的示意图。

图5是本发明实施例提供的一种计算方向贴图的示意图。

图6是本发明实施例提供的一种目标遮罩图的示意图。

图7是本发明实施例提供的一种初始蒙版图计算的场景示意图。

图8是本发明实施例提供的一种目标蒙版图计算的场景示意图。

图9是本发明实施例提供的一种目标视角法线贴图计算的场景示意图。

图10是本发明实施例提供的一种XY法线贴图的示意图。

图11是本发明实施例提供的一种第三法线贴图的示意图。

图12是本发明实施例提供的一种融合法线贴图的示意图。

图13是本发明实施例提供的一种渲染立体图像的示意图。

图14是本发明实施例提供的一种模型内景渲染装置的结构示意图。

图15是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

请参见图1，是本发明实施例提供的一种模型内景渲染方法的流程示意图。如图1所示的方法可以应用于电子设备中，例如智能手机、平板电脑等，也可以应用于与电子设备建立有数据交互的服务器中，本发明不作限定。所述方法包括如下实施步骤：

S101、获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图。

本发明所述三维模型是指位于真实空间坐标系下具备内景的三维立体图像。该空间坐标系中有三个坐标方向，分别可为第一方向、第二方向及第三方向，其可对应例如为X轴方向、Y轴方向及Z轴方向。换言之，本发明所述第一方向可为X轴方向、所述第二方向可为Y轴方向及所述第三方向可为Z轴方向。

S102、获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图。

本发明可获取所述三维模型分别在空间坐标系中的第一方向和第二方向各自对应投影方向下所形成的第一方向贴图和第二方向贴图。例如，本发明可获取所述三维模型分别在空间坐标系的X轴方向和Y轴方向各自投影方向下所投影获得的X方向贴图和Y方向贴图，即对应为所述第一方向贴图和所述第二方向贴图。请参见图2示出一种可能的第一方向贴图的示例图。如图2中，所述第一方向贴图为所述三维模型沿X轴方向投影获得的X方向贴图。

需要说明的是，本发明涉及的方向贴图(例如所述第一方向贴图或所述第二方向贴图)是指所述三维模型沿着空间坐标系中对应方向上所投影形成的法线贴图。换言之，所述第一方向法线贴图是指所述三维模型沿空间坐标系中第一方向上所形成的法线贴图，所述第二方向法线贴图是指所述三维模型沿空间坐标系中第二方向上所形成的法线贴图。

S103、根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图。

S104、根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。

下面介绍步骤S103和S104涉及的一些具体实施例。

在步骤S103中，本发明可分别将所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，确定为/作为目标方向贴图。然后，根据预设光照视角对所述目标方向贴图进行法线贴图计算，得到所述目标方向贴图对应方向上的目标方向法线贴图。其中，所述目标方向法线贴图具体可为所述第一方向贴图对应的所述第一方向法线贴图，或者为所述第二方向贴图对应的所述第二方向法线贴图。

具体地，本发明可根据预设光照视角对所述第一方向贴图进行法线贴图计算，得到对应的所述第一方向法线贴图，其也可称为X方向法线贴图。同样地本发明可根据预设光照视角对所述第二方向贴图进行法线贴图计算，得到对应的所述第二方向法线贴图，其也可称为Y方向法线贴图。其中，所述预设光照视角为光照产生时源自光照方向对应的方向视角。可理解的，同一光源对应的光照视角有正负值之分，相应地本发明所述预设光照视角同样有正负值之分，本发明可将其分别定义为第一光照视角和第二光照视角。所述第一光照视角和所述第二光照视角各自对应的斜率互为相反数，或者所述第一光照视角和所述第二光照视角各自对应的视角方向相反、但视角数值的绝对值相等。

进一步本发明可采用光线步进技术(RayMarching)对所述第一方向贴图和所述第二方向贴图进行处理，得到所述第三方向法线贴图，所述第三方向法线贴图为所述三维模型在空间坐标系的第三方向上所对应的法线贴图，其也可称为Z方向法线贴图。

具体地，本发明在光线步进RayMarching中，可采用最近算法Min(X，Y)对所述第一方向贴图和所述第二方向贴图(即X方向贴图和Y方向贴图)进行计算，以得到所述第三方向法线贴图。举例来说，请参见图3示出一种可能的第三方向法线贴图的示意图。如图3所示的第三方向法线贴图中，图中每个像素点在空间坐标系下的X坐标和Y坐标均为采用最近算法Min(X，Y)对所述第一方向贴图和所述第二方向贴图进行计算处理后得到的，Z坐标并未处理，此例中可理解为Z＝1。

在一示例实施例中，本发明计算所述目标方向法线贴图的具体实施方式可如下：本发明可对所述目标方向贴图进行目标光照视角所指示的视角方向上的法线贴图计算，得到对应的目标视角法线贴图。所述目标光照视角包括上述的第一光照视角和第二光照视角，所述目标视角法线贴图包括所述第一光照视角对应的第一视角法线贴图和所述第二光照视角对应的第二视角法线贴图。

具体地，本发明可对所述目标方向贴图进行第一光照视角所指示的第一视角方向上的法线贴图计算，得到第一视角法线贴图。同理，本发明可对所述目标方向贴图进行第二光照视角所指示的第二视角方向上的法线贴图计算，得到第二视角法线贴图。在实际应用中，当所述第一光照视角为正值时，所述第一光照视角对应的第一视角方向可称为正方向；当所述第二光照视角为负值时，所述第二光照视角对应的第二视角方向可称为负方向。此情况下，所述第一视角法线贴图可称为正方向法线贴图，所述第二视角法线贴图可称为负方向法线贴图。反之亦然，本发明这里不再阐述。

进一步本发明可根据所述第一视角法线贴图和所述第二视角法线贴图，计算得到所述目标方向法线贴图。具体地，本发明可利用正方向法线贴图减去负方向法线贴图即可得到所述目标方向法线贴图。例如当所述第一视角法线贴图为正方向法线贴图，所述第二视角法线贴图为负方向法线贴图时，本发明可将所述第一视角法线贴图减去所述第二视角法线贴图以得到所述目标方向法线贴图。

举例来说，当所述目标方向贴图为第一方向贴图(X方向贴图)时，本发明可根据第一光照视角(正方向光照视角，即所述第一光照视角为正值)对X方向贴图进行正方向的法线贴图计算，得到所述第一视角法线贴图，可称为X正方向法线贴图。相应地根据第二光照视角(负方向光照视角，即所述第二光照视角为负值)对X方向贴图进行负方向的法线贴图计算，得到所述第二视角法线贴图，可称为X负方向法线贴图。进一步本发明将X正方向法线贴图减去X负方向法线贴图，即可获得处于-1至1之间的所述目标方向法线贴图，这里即为X方向法线贴图。同理，采用上述原理，本发明可计算出处于-1至1之间的Y方向法线贴图。

在一具体实施例中，本发明计算所述目标视角法线贴图的具体实施方式可为：本发明可首先根据所述目标光照视角对所述目标方向贴图进行有效区域的法线计算，得到对应的计算方向贴图。

具体实现中，本发明可先获取所述三维模型在空间坐标系的第三方向上所形成的第三方向贴图，例如本发明可获取所述三维模型在空间坐标系的Z轴方向所对应投影方向下所投影获得的Z方向贴图，即所述第三方向贴图。接着本发明可对所述第三方向贴图(即Z方向贴图)进行重映射(remap)变换，以得到对应的变换方向贴图，具体地本发明可采用remap变换算法将第三方向贴图的Z轴数值(也可称为贴图/图像深度)从0至正无穷，处理为0至1之间，即可获得所述变换方向贴图。然后本发明根据所述目标光照视角，确定其对应在所述目标方向贴图中的有效区域。

具体地，当所述目标光照视角为单视角方向侧的光照视角，例如上述的第一光照视角或第二光线视角时，其影响所述目标方向贴图中仅有位于对应单视角方向侧的贴图区域是正确的，其余部分贴图区域是不对的。换言之，所述有效区域为所述目标方向贴图中位于所述目标光照视角对应视角方向上的部分贴图区域，其贴图区域的大小可根据系统实际情况确定，例如所述目标方向贴图的一半贴图区域等，本发明并不做限定。

举例来说，请参见图4示出一种可能的目标方向贴图中有效区域的示意图。如图4所示例子中，以所述目标方向贴图为X方向贴图，所述目标光照视角为视角大小为正值的第一光照视角为例。由于所述目标光照视角为正视角方向侧的光照视角(即所述目标光照视角为正值)，其决定了所述目标方向贴图中仅有位于正视角方向侧的贴图区域为正确的，其负视角方向侧的贴图区域是不对的。如图示中全黑区域为所述目标方向贴图中的非有效区域，其余贴图区域(图示中的白色区域和灰色区域)即为所述目标方向贴图中的有效区域。

进一步本发明可对所述变换方向贴图和所述目标方向贴图中的有效区域进行法线计算，以得到所述计算方向贴图。可理解的，在法线计算过程中，Z轴数值不直接影响法线的大小，但影响法线计算的范围。因此，本发明可将remap变换后的变换方向贴图和所述目标方向贴图中的有效区域进行再计算，得到所述计算方向贴图。举例来说，引用图4所示例子，请参见图5示出一种可能的计算方向贴图的示意图。如图5中，全黑区域为所述计算方向贴图中的非有效区域，即非正确区域。

接着，本发明可对所述计算方向贴图进行遮罩处理，以得到对应的目标遮罩图。具体地，本发明可对所述计算方向贴图进行转换计算，以得到所述目标遮罩图；其中所述转换计算的具体实施方式包括但不限于以下中的任一项或多项的组合：取整计算、饱和转换计算、最小值返回计算及其他自定义配置的运算规则计算等。举例来说，本发明可采用如下公式(1)计算得到所述目标遮罩图。

其中，x表示所述计算方向贴图，maskRight表示目标遮罩图，saturate()、floor()及ceil()均表示一些转换计算函数，例如floor()为向下取整函数等。

举例来说，引用图5所示例子，请参见图6示出一种可能的目标遮罩图的示意图。如图6中，全黑区域为所述目标遮罩图中的非有效区域，即非正确区域。

再者，本发明可对所述计算方向贴图进行蒙版处理，得到对应的目标蒙版图。具体实现中，本发明可根据所述计算方向贴图和所述第三方向法线贴图，计算得到初始蒙版图，具体地本发明可使用所述计算方向贴图减去所述第三方向法线贴图，计算得到所述初始蒙版图。举例来说，引用图5和图3所示例子中对应的计算方向贴图和第三方向法线贴图，请参见图7示出一种初始蒙版图计算的场景示意图。如图7中，本发明利用图5所示的计算方向贴图减去图3所示的第三方向法线贴图，得到最终的初始蒙版图。

在得到所述初始蒙版图后，本发明可根据所述初始蒙版图对所述计算方向贴图进行插值计算，以得到对应的所述目标蒙版图。具体地，本发明可采用如下公式(2)计算得到所述目标蒙版图。

X＝lerp(x,1,tempx)公式(2)

其中，x表示所述计算方向贴图，tempx表示所述初始蒙版图，lerp()表示插值函数，X表示所述目标蒙版图。

举例来说，引用图7所示例子，请参见图8示出一种目标蒙版图计算的场景示意图。如图8中，本发明采用lerp函数对图7中涉及的计算方向贴图和计算得到的初始蒙版图进行混合/融合处理，得到最终的目标蒙版图。

最后，本发明可对所述目标蒙版图和所述目标遮罩图进行融合处理，得到对应的所述目标视角法线贴图。具体地，本发明可采用插值lerp函数对所述目标蒙版图和所述目标遮罩图进行融合处理，以得到所述目标视角法线贴图。举例来说，引用图8和图6所示例子，请参见图9示出一种目标视角法线贴图计算的场景示意图。如图9中，本发明采用lerp函数对图8中计算获得的所述目标蒙版图和图6所示的所述目标遮罩图进行混合/融合处理，得到最终的目标视角法线贴图。本例中，图9所示的目标视角法线贴图为正(视角)方向的X方向法线贴图，也即是上述的X正方向法线贴图。

在步骤S104中，本发明可先分别对所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图进行归一化处理，得到对应的第一法线贴图、第二法线贴图及第三法线贴图。具体地，由于计算得到的上述三个方向法线贴图各自的数值通常处于-1～1之间，因此本发明可分别对X方向法线贴图、Y方向法线贴图及Z方向法线贴图进行归一化处理，将其对应归一至0～1之间。可理解的，本发明将三个方向的法线贴图归一至0到1之间是为了方便查看效果，具体地法线贴图转换到图片显示上，负值会变成黑色。在正常的光照计算过程中，法线的方向仍旧处于-1～1之间。

接着，本发明可对所述第一法线贴图、所述第二法线贴图及所述第三法线贴图进行融合处理，得到对应的融合法线贴图。需要说明的是，在具体执行时，针对各个法线贴图的归一化处理和融合处理并不限定其执行的顺序。

举例来说，本发明可先对第一方向法线贴图和第二方向法线贴图进行归一化处理后，再对归一化后得到的第一法线贴图和第二法线贴图进行融合处理，以得到对应的XY法线贴图。请参见图10示出一种可能的XY法线贴图的示意图。如图10所示的XY法线贴图中，法线贴图中每个像素点对应的法线值均处在0至1之间。

然后在对第三方向法线贴图进行归一化处理，得到第三法线贴图。举例来说，请参见图11示出一种可能的归一化后的第三法线贴图的示意图。如图11所示的第三法线贴图中，归一化后图中的Z轴数值可为1。

最后再将XY法线贴图和第三法线贴图进行融合处理，得到最终的融合法线贴图。举例来说，请参见图12示出一种可能的融合法线贴图的示意图。如图12中，本发明采用lerp函数将图10所得的XY法线贴图和图11所得的第三法线贴图进行融合处理，得到图12所示的融合法线贴图。

在得到所述融合法线贴图之后，本发明可根据所述融合法线贴图对所述三维模型进行对应的光照处理，以将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面上，即在模型表面渲染出模型内景，从而得到对应的渲染立体图像。所述光照处理包括但不限于漫反射、或其他光照效果处理等。举例来说，引用图12所示例子中的融合法线贴图，请参见图13示出一种可能的漫反射立体贴图的示意图。本例中使用兰伯特光照，并结合图12所示的融合法线贴图，对原始的三维模型进行漫反射处理，以在三维模型的模型表面渲染出模型内景，得到图13所示的渲染立体图像。其中所述渲染立体图像是指具备光照效果及三维立体感的贴图。

通过实施本发明，本发明获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图，获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图，然后根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图，最后根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。上述方案中，本发明通过计算三维模型在空间坐标系中三个方向上各自的方向法线贴图，然后基于计算的三个方向法线贴图将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，以得到具备更好光照效果的渲染立体图像。相比于现有技术采用贴图来实现光照效果的方案中，本发明既能减少贴图的数量，又能减少贴图所占用的内存资源，还能提升模型内景渲染的简单、便捷性。

基于同一发明构思，本发明另一实施例提供一种实施本发明实施例中所述模型内景渲染方法所对应的装置和电子设备。

请参见图14，是本发明实施例提供的一种模型内景渲染装置的结构示意图。如图14所示的装置14中包括：获取模块141、计算模块142及处理模块143，其中：

所述获取模块141，用于获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图；

所述获取模块141，还用于获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图；

所述计算模块142，用于根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图；

所述处理模块143，用于根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。

可选地，所述计算模块142具体用于：

分别将所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，确定为目标方向贴图；

根据预设光照视角对所述目标方向贴图进行法线贴图计算，得到所述目标方向贴图对应方向上的目标方向法线贴图，所述目标方向法线贴图为所述第一方向法线贴图或所述第二方向法线贴图；

采用光线步进技术对所述第一方向贴图和所述第二方向贴图进行处理，得到所述第三方向法线贴图；

其中，所述第三方向法线贴图为所述三维模型在空间坐标系的第三方向上所对应的法线贴图。

可选地，所述预设光照视角包括第一光照视角和第二光照视角，所述计算模块142具体用于：

对所述目标方向贴图进行目标光照视角所指示的视角方向上的法线贴图计算，得到目标视角法线贴图，所述目标光照视角包括所述第一光照视角和所述第二光照视角，所述目标视角法线贴图包括所述第一光照视角对应的第一视角法线贴图和所述第二光照视角对应的第二视角法线贴图；

根据所述第一视角法线贴图和所述第二视角法线贴图，计算得到所述目标方向法线贴图。

可选地，所述计算模块142具体用于：

根据所述目标光照视角，对所述目标方向贴图进行有效区域的法线计算，得到计算方向贴图；

对所述计算方向贴图进行遮罩处理，得到目标遮罩图；

对所述计算方向贴图进行蒙版处理，得到目标蒙版图；

对所述目标蒙版图和所述目标遮罩图进行融合处理，得到所述目标视角法线贴图。

可选地，所述计算模块142具体用于：

获取所述三维模型在空间坐标系的第三方向上所形成的第三方向贴图；

对所述第三方向贴图进行重映射变换，得到变换方向贴图；

根据所述目标光照视角，确定所述目标方向贴图中的有效区域；

对所述变换方向贴图和所述目标方向贴图中的有效区域进行法线计算，得到所述计算方向贴图。

可选地，所述计算模块142具体用于：

根据所述计算方向贴图和所述第三方向法线贴图，计算得到初始蒙版图；

根据所述初始蒙版图对所述计算方向贴图进行插值处理，得到所述目标蒙版图。

可选地，所述处理模块143具体用于：

分别对所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图进行归一化处理，得到对应的第一法线贴图、第二法线贴图及第三法线贴图；

对所述第一法线贴图、所述第二法线贴图及所述第三法线贴图进行融合处理，得到融合法线贴图；

根据所述融合法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。

请一并参见图15，是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图15所示的电子设备15包括：至少一个处理器151、通信接口152、用户接口153和存储器154，处理器151、通信接口152、用户接口153和存储器154可通过总线或者其它方式连接，本发明实施例以通过总线155连接为例。其中，

处理器151可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。

通信接口152可以为有线接口(例如以太网接口)或无线接口(例如蜂窝网络接口或使用无线局域网接口)，用于与其他终端或网站进行通信。本发明实施例中，通信接口152具体用于获取三维模型、或其在空间坐标系中各方向上形成的对应方向贴图等。

用户接口153具体可为触控面板，包括触摸屏和触控屏，用于检测触控面板上的操作指令，用户接口153也可以是物理按键或者鼠标。用户接口153还可以为显示屏，用于输出、显示图像或数据。

存储器154可以包括易失性存储器(Volatile Memory)，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(Non-VolatileMemory)，例如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)；存储器154还可以包括上述种类的存储器的组合。存储器154用于存储一组程序代码，处理器151用于调用存储器154中存储的程序代码，执行如下操作：

获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图；

获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图；

根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图；

根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。

可选地，所述根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图包括：

分别将所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，确定为目标方向贴图；

根据预设光照视角对所述目标方向贴图进行法线贴图计算，得到所述目标方向贴图对应方向上的目标方向法线贴图，所述目标方向法线贴图为所述第一方向法线贴图或所述第二方向法线贴图；

采用光线步进技术对所述第一方向贴图和所述第二方向贴图进行处理，得到所述第三方向法线贴图；

其中，所述第三方向法线贴图为所述三维模型在空间坐标系的第三方向上所对应的法线贴图。

可选地，所述预设光照视角包括第一光照视角和第二光照视角，所述第一光照视角和所述第二光照视角各自对应的斜率互为相反数，所述根据预设光照视角对所述目标方向贴图进行法线贴图计算，得到所述目标方向贴图对应方向上的目标方向法线贴图包括：

对所述目标方向贴图进行目标光照视角所指示的视角方向上的法线贴图计算，得到目标视角法线贴图，所述目标光照视角包括所述第一光照视角和所述第二光照视角，所述目标视角法线贴图包括所述第一光照视角对应的第一视角法线贴图和所述第二光照视角对应的第二视角法线贴图；

根据所述第一视角法线贴图和所述第二视角法线贴图，计算得到所述目标方向法线贴图。

可选地，所述对所述目标方向贴图进行目标光照视角所指示的视角方向上的法线贴图计算，得到目标视角法线贴图包括：

根据所述目标光照视角，对所述目标方向贴图进行有效区域的法线计算，得到计算方向贴图；

对所述计算方向贴图进行遮罩处理，得到目标遮罩图；

对所述计算方向贴图进行蒙版处理，得到目标蒙版图；

对所述目标蒙版图和所述目标遮罩图进行融合处理，得到所述目标视角法线贴图。

可选地，所述根据所述目标光照视角，对所述目标方向贴图进行有效区域的法线计算，得到计算方向贴图包括：

获取所述三维模型在空间坐标系的第三方向上所形成的第三方向贴图；

对所述第三方向贴图进行重映射变换，得到变换方向贴图；

根据所述目标光照视角，确定所述目标方向贴图中的有效区域；

对所述变换方向贴图和所述目标方向贴图中的有效区域进行法线计算，得到所述计算方向贴图。

可选地，所述对所述计算方向贴图进行蒙版处理，得到目标蒙版图包括：

根据所述计算方向贴图和所述第三方向法线贴图，计算得到初始蒙版图；

根据所述初始蒙版图对所述计算方向贴图进行插值处理，得到所述目标蒙版图。

可选地，所述根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像包括：

分别对所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图进行归一化处理，得到对应的第一法线贴图、第二法线贴图及第三法线贴图；

对所述第一法线贴图、所述第二法线贴图及所述第三法线贴图进行融合处理，得到融合法线贴图；

根据所述融合法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像。

通过实施本发明，本发明获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图，获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图，然后根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图，最后根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。上述方案中，本发明通过计算三维模型在空间坐标系中三个方向上各自的方向法线贴图，然后基于计算的三个方向法线贴图将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，以得到具备更好光照效果的渲染立体图像。相比于现有技术采用贴图来实现光照效果的方案中，本发明既能减少贴图的数量，又能减少贴图所占用的内存资源，还能提升模型内景渲染的简单、便捷性。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种模型内景渲染方法，其特征在于，所述方法包括：

获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图；

获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图；

根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图；

根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图包括：

分别将所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，确定为目标方向贴图；

根据预设光照视角对所述目标方向贴图进行法线贴图计算，得到所述目标方向贴图对应方向上的目标方向法线贴图，所述目标方向法线贴图为所述第一方向法线贴图或所述第二方向法线贴图；

采用光线步进技术对所述第一方向贴图和所述第二方向贴图进行处理，得到所述第三方向法线贴图；

其中，所述第三方向法线贴图为所述三维模型在空间坐标系的第三方向上所对应的法线贴图。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设光照视角包括第一光照视角和第二光照视角，所述第一光照视角和所述第二光照视角各自对应的斜率互为相反数，所述根据预设光照视角对所述目标方向贴图进行法线贴图计算，得到所述目标方向贴图对应方向上的目标方向法线贴图包括：

对所述目标方向贴图进行目标光照视角所指示的视角方向上的法线贴图计算，得到目标视角法线贴图，所述目标光照视角包括所述第一光照视角和所述第二光照视角，所述目标视角法线贴图包括所述第一光照视角对应的第一视角法线贴图和所述第二光照视角对应的第二视角法线贴图；

根据所述第一视角法线贴图和所述第二视角法线贴图，计算得到所述目标方向法线贴图。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述目标方向贴图进行目标光照视角所指示的视角方向上的法线贴图计算，得到目标视角法线贴图包括：

根据所述目标光照视角，对所述目标方向贴图进行有效区域的法线计算，得到计算方向贴图；

对所述计算方向贴图进行遮罩处理，得到目标遮罩图；

对所述计算方向贴图进行蒙版处理，得到目标蒙版图；

对所述目标蒙版图和所述目标遮罩图进行融合处理，得到所述目标视角法线贴图。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标光照视角，对所述目标方向贴图进行有效区域的法线计算，得到计算方向贴图包括：

获取所述三维模型在空间坐标系的第三方向上所形成的第三方向贴图；

对所述第三方向贴图进行重映射变换，得到变换方向贴图；

根据所述目标光照视角，确定所述目标方向贴图中的有效区域；

对所述变换方向贴图和所述目标方向贴图中的有效区域进行法线计算，得到所述计算方向贴图。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述计算方向贴图进行蒙版处理，得到目标蒙版图包括：

根据所述计算方向贴图和所述第三方向法线贴图，计算得到初始蒙版图；

根据所述初始蒙版图对所述计算方向贴图进行插值处理，得到所述目标蒙版图。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像包括：

分别对所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图进行归一化处理，得到对应的第一法线贴图、第二法线贴图及第三法线贴图；

对所述第一法线贴图、所述第二法线贴图及所述第三法线贴图进行融合处理，得到融合法线贴图；

根据所述融合法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像。

8.一种模型内景渲染装置，其特征在于，所述装置包括获取模块、计算模块及处理模块，其中：

所述获取模块，用于获取三维模型在空间坐标系的第一方向上所形成的第一方向贴图；

所述获取模块，还用于获取所述三维模型在空间坐标系的第二方向上所形成的第二方向贴图；

所述计算模块，用于根据所述第一方向贴图和所述第二方向贴图，对所述三维模型进行法线贴图计算，得到所述三维模型在空间坐标系的三个方向上所对应的第一方向法线贴图、第二方向法线贴图及第三方向法线贴图；

所述处理模块，用于根据所述第一方向法线贴图、所述第二方向法线贴图及所述第三方向法线贴图，将所述三维模型的内景渲染到所述三维模型的表面，得到渲染立体图像，其中所述渲染立体图像为具备光照效果和三维立体感的贴图。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器、存储器、通信接口和总线；所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信；所述存储器存储可执行程序代码；所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行如上权利要求1-7中任一项所述的模型内景渲染方法。

10.一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存储有程序，当所述程序运行在电子设备时执行如上权利要求1-7中任一项所述的模型内景渲染方法。

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