CN116310036A - 场景渲染方法、装置、设备、计算机可读存储介质及产品 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供一种场景渲染方法、装置、设备、计算机可读存储介质及产品，该方法包括：响应于用户触发的三维对象显示操作，获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像；根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，以及，确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值；基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系；基于所述待处理图像构建所述目标场景对应的增强现实场景，并基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。能够基于该遮挡关系准确地在增强现实场景中渲染目标三维对象，实现虚实融合的显示效果。

Description

场景渲染方法、装置、设备、计算机可读存储介质及产品

技术领域

本公开实施例涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种场景渲染方法、装置、设备、计算机可读存储介质及产品。

背景技术

随着科学技术的发展，AR、VR、MR、元宇宙等概念被提出并被人们逐一的实现，AR技术主要是增强现实感的一项技术，其主可以将虚拟场景通过头戴设备构建到现实世界，并可以使得人们通过设备与虚拟场景进行互动。

用户可以根据实际需求，在构建的增强现实场景中添加三维对象。而三维对象在移动过程中可能会与增强现实场景中的物体存在遮挡与被遮挡的关系。如何实现三维对象的正确遮挡关系的确定成为了亟待解决的问题。

发明内容

本公开实施例提供一种场景渲染方法、装置、设备、计算机可读存储介质及产品，解决了当前无法准确地确定三维对象与增强现实场景之间的遮挡关系的技术问题。

第一方面，本公开实施例提供一种场景渲染方法，包括：

响应于用户触发的三维对象显示操作，获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像；

根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，以及，确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值；

基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系；

基于所述待处理图像构建所述目标场景对应的增强现实场景，并基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

第二方面，本公开实施例提供一种场景渲染装置，包括：

获取模块，用于响应于用户触发的三维对象显示操作，获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像；

确定模块，用于根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，以及，确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值；

处理模块，用于基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系；

渲染模块，用于基于所述待处理图像构建所述目标场景对应的增强现实场景，并基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

第三方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述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上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的场景渲染方法。

第四方面，本公开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，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的场景渲染方法。

第五方面，本公开实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的场景渲染方法。

本实施例提供的场景渲染方法、装置、设备、计算机可读存储介质及产品，通过分别确定目标场景对应的场景深度值以及目标三维对象对应的三维对象深度值，从而能够基于场景深度值以及三维对象深度值准确地确定目标三维对象与目标场景之间的遮挡关系，进而能够基于该遮挡关系准确地在增强现实场景中渲染目标三维对象，实现虚实融合的显示效果。

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为本公开实施例提供的场景渲染方法的流程示意图；

图2为本公开又一实施例提供的场景渲染方法的流程示意图；

图3为本公开又一实施例提供的场景渲染方法的流程示意图；

图4为本公开实施例提供的场景渲染装置的结构示意图；

图5为本公开实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

为了解决当前无法准确地确定三维对象与增强现实场景之间的遮挡关系的技术问题，本公开提供了一种场景渲染方法、装置、设备、计算机可读存储介质及产品。

需要说明的是，本公开提供的场景渲染方法、装置、设备、计算机可读存储介质及产品可以应用在任意一种增强现实场景中。

增强现实(Augmented Reality)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。为了丰富增强现实场景中的显示内容，用户可以根据实际需求选择三维对象，将三维对象放置在增强现实场景中。但是，由于三维对象与增强现实场景之间的遮挡关系较难确定，因此，直接将三维对象放置在增强现实场景中，则可能会导致三维对象显示效果不佳。

在解决上述技术问题的时候，发明人通过研究发现，为了准确地将三维对象放置在增强现实场景中，可以分别确定增强现实场景对应的深度值，以及三维对象对应的深度值。对增强现实场景对应的深度值以及三维对象对应的深度值进行比较操作，以准确地确定增强现实场景与三维对象之间的遮挡关系。从而能够基于该遮挡关系准确地在增强现实场景中渲染该三维对象。

本公开所基于系统架构至少包括增强现实设备、终端设备以及服务器。增强现实设备能够采集目标场景对应的待处理图像帧。用户可以在终端设备上触发三维对象的放置请求。在获取到该放置请求之后，服务器可以分别获取该待处理图像帧以及三维对象，并分别确定增强现实场景对应的深度值，以及三维对象对应的深度值。基于该增强现实场景对应的深度值以及三维对象对应的深度值进行三维对象的正确显示。

图1为本公开实施例提供的场景渲染方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：

步骤101、响应于用户触发的三维对象显示操作，获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像。

在本实施方式中，用户可以根据实际需求在增强现实场景中放置三维对象。该三维对象可以以静止的状态在增强现实场景中进行显示，也可以动态地在增强现实场景中进行显示。举例来说，该三维对象可以为发光的鲸鱼，该发光的鲸鱼可以在增强现实场景中的用户身边旋转。

可选地，可以预先设置多种不同的三维对象。用户可以根据实际需求在终端设备中选择目标三维对象进行显示。响应于用户对三维对象的选择操作，可以生成三维对象显示操作。响应于用户触发的三维对象显示操作，可以获取待显示的目标三维对象以及与目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像。

步骤102、根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，以及，确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值。

在本实施方式中，当三维对象在增强现实场景中显示时，往往会造成三维对象对目标场景的遮挡，或者，目标场景中的内容对三维对象造成遮挡。承接上例来说，当发光的鲸鱼游至用户前侧时，则发光的鲸鱼对增强现实场景中的用户造成遮挡。当发光的鲸鱼游至用户身后时，则用户对发光的鲸鱼造成遮挡。

因此，为了能够准确地确定三维对象与增强现实场景之间的遮挡关系，可以根据待处理图像确定目标场景对应的场景深度值，以及，确定目标三维对象对应的三维对象深度值。

步骤103、基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系。

在本实施方式中，深度值越小，则物体与镜头之间的距离越近，则可能对后面的物体造成遮挡。反之，深度值越大，则物体与镜头之间的距离越远，则可能会被前侧的物体遮挡。因此，能够基于场景深度值以及三维对象深度值准确地实现遮挡关系的确定。

因此，在分别确定目标场景对应的场景深度值与目标三维对象对应的三维对象深度值之后，可以基于场景深度值以及三维对象深度值确定目标三维对象与目标场景之间的遮挡关系。

步骤104、基于所述待处理图像构建所述目标场景对应的增强现实场景，并基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

在本实施方式中，在确定目标三维对象与目标场景之间的遮挡关系之后，即能够基于该遮挡关系准确地进行目标三维对象的渲染操作。

可选地，可以基于待处理图像构建目标场景对应的增强现实场景，并基于遮挡关系在增强现实场景中渲染目标三维对象。从而能够在增强现实场景中准确地显示目标三维对象与目标场景之间的正确显示效果，提高增强现实场景的真实性。

本实施例提供的场景渲染方法，通过分别确定目标场景对应的场景深度值以及目标三维对象对应的三维对象深度值，从而能够基于场景深度值以及三维对象深度值准确地确定目标三维对象与目标场景之间的遮挡关系，进而能够基于该遮挡关系准确地在增强现实场景中渲染目标三维对象，实现虚实融合的显示效果。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，步骤102包括：

根据所述待处理图像以及预设的深度估计算法确定所述目标场景对应的第一深度图。

基于预设的线性变换算法对所述第一深度图进行线性变换操作，获得所述目标场景对应的场景深度值。

在本实施例中，可以预先设置深度估计算法，从而在获取到待处理图像之后，即能够通过该深度估计算法对待处理图像进行处理，得到目标场景对应的第一深度图。

进一步地，为了能够更直观地确定目标三维对象与目标场景之间的遮挡关系，可以对第一深度图中的内容进行数据化处理，得到目标场景对应的场景深度值。

可选地，可以通过预设的线性变换算法将深度值均匀分布在相机的近平面和远平面的范围内，对第一深度图进行线性变换操作，获得目标场景对应的场景深度值。其中，该线性变换算法可以如公式1所示：

其中，zNear和zFar分别为相机的近平面和远平面所处的z值。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，步骤102包括：

根据所述目标三维对象以及预设的深度估计算法确定所述目标三维对象对应的第二深度图。

基于预设的线性变换算法对所述第二深度图进行线性变换操作，获得所述目标三维对象对应的场景深度值。

在本实施例中，可以预先设置深度估计算法，从而在获取到待处理图像之后，即能够通过该深度估计算法对目标三维对象进行处理，得到目标三维对象对应的第二深度图。

进一步地，为了能够更直观地确定目标三维对象与目标场景之间的遮挡关系，可以对第二深度图中的内容进行数据化处理，得到目标三维对象对应的场景深度值。

可选地，可以通过预设的线性变换算法将深度值均匀分布在相机的近平面和远平面的范围内，对第二深度图进行线性变换操作，获得目标三维对象对应的场景深度值。

可选地，在上述任一实施例的基础上，步骤103包括：

若所述场景深度值大于所述三维对象深度值，则判定所述目标三维对象位于所述目标场景前侧，遮挡所述目标场景。

若所述场景深度值小于所述三维对象深度值，则判定所述目标场景位于所述目标三维对象前侧，遮挡所述目标三维对象。

在本实施例中，在分别获取到场景深度值以及三维对象深度值之后，可以对场景深度值与三维对象深度值进行比对操作，得到比对结果。进而能够根据比对结果准确地确定目标三维对象与目标场景之间的遮挡关系。

可以理解的是，深度值越小，则物体与镜头之间的距离越近，深度值越大，则物体与镜头之间的距离越远。因此，在获得比对结果之后，若场景深度值大于三维对象深度值，则判定目标三维对象位于目标场景前侧，遮挡目标场景。若场景深度值小于三维对象深度值，则判定目标场景位于目标三维对象前侧，遮挡目标三维对象。

在确定遮挡关系之后，可以对与镜头之间的距离更近的内容进行渲染操作，而对被遮挡的内容不进行渲染操作。

本实施例提供的场景渲染方法，通过分别确定目标场景对应的场景深度值与目标三维对象对应的三维对象深度值，从而后续能够基于该场景深度值以及三维对象深度值准确地确定目标三维对象与目标场景之间的遮挡关系，进而能够在增强现实场景中准确地显示目标三维对象与目标场景之间的正确显示效果，提高增强现实场景的真实性。

图2为本公开又一实施例提供的场景渲染方法的流程示意图，在上述任一实施例的基础上，如图2所示，步骤103之后，还包括：

步骤201、计算所述场景深度值以及所述三维对象深度值之间的差值信息。

步骤202、基于所述差值信息确定所述目标场景与所述目标三维对象的遮挡边缘区域。

步骤203、对所述遮挡边缘区域进行羽化操作，获得羽化结果。

在本实施例中，在增强现实场景中显示目标三维对象时，随着目标三维对象或增强现实场景中对象的移动操作，目标三维对象与目标场景可能存在交叠的部分。为了使得交叠的部分显示效果更佳真实，可以确定遮挡边缘区域，并对遮挡边缘区域进行羽化操作。

进一步地，可以计算场景深度值以及三维对象深度值之间的差值信息。可以理解的是，该差值信息越大，表征目标三维对象与目标场景之间的距离越远，则一般不会出现交叠的情况。反之，差值信息越小，则表征目标三维对象与目标场景之间的距离越近，出现交叠的可能性越大。因此，在确定差值信息之后，可以基于差值信息确定目标场景与目标三维对象的遮挡边缘区域。对遮挡边缘区域进行羽化操作，获得羽化结果。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，步骤202包括：

根据预设的差值范围在所述差值信息中确定与所述差值范围相匹配的目标差值。

将所述目标差值对应的像素集合确定为所述遮挡边缘区域。

在本实施例中，为了实现对存在交叠现象的遮挡边缘区域的准确识别，可以预先设置差值范围。差值信息落在该差值范围内的像素，即为遮挡边缘区域。

因此，在确定差值信息之后，可以根据预设的差值范围在差值信息中确定与差值范围相匹配的目标差值。将目标差值对应的像素集合确定为遮挡边缘区域。

需要说明的是，该差值范围可映射至像素的alpha值。从而在确定遮挡边缘区域之后，可以基于该遮挡边缘区域对应的像素的alpha值对目标场景与目标三维对象的颜色融合操作。

本实施例提供的场景渲染方法，通过识别存在交叠现象的遮挡边缘区域，并对该遮挡边缘区域进行羽化处理，从而能够使得增强现实场景更加贴合真实场景，提高增强现实场景的真实度，提升用户体验。

图3为本公开又一实施例提供的场景渲染方法的流程示意图，在上述任一实施例的基础上，如图3所示，步骤101之后，还包括：

步骤301、生成与所述待处理图像对应的法向图，以及，生成与所述目标三维对象对应的投影区域。

步骤302、基于所述法向图对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域。

步骤303、在基于所述待处理图像生成的增强现实场景中所述目标三维对象关联的显示区域显示所述扭曲效果的投影区域。

在本实施例中，当前的阴影处理方法一般是将三维物体的阴影渲染到一个透明的面片上，同步将面片放置在三维空间下。但是，由于面片本身有大小，采用上述方式进行阴影处理则容易出现阴影在面片外被裁剪的情况，导致阴影的显示效果不佳。

在增强现实场景中，投影可以包括阴影以及发光物体的光圈。在获取到目标三维物体之后，可以生成目标三维物体对应的投影区域，并基于待处理图像对应的法向图对该投影区域进行偏移操作，避免投影区域与目标三维物体重合，提高增强现实场景下的真实性。

可选地，可以生成与待处理图像对应的法向图，以及，生成与目标三维对象对应的投影区域。基于法向图对投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域。在基于待处理图像生成的增强现实场景中目标三维对象关联的显示区域显示扭曲效果的投影区域。

本实施例提供的场景渲染方法，通过在生成目标三维物体对应的投影区域之后，基于待处理图像对应的法向图对该投影区域进行偏移操作，从而能够得到目标三维对象对应的较为真实的投影，避免投影区域与目标三维物体重合，提高增强现实场景下的真实性。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，步骤301包括：

将所述目标三维对象渲染至预设的渲染目标上，获得第一投影渲染目标。

获取所述第一投影渲染目标中的预设通道，将所述第一投影渲染目标转换为纯色的第二投影渲染目标。

对所述第二投影渲染目标进行模糊处理，获得所述投影区域。

在本实施例中，为了实现对投影区域的渲染，首先需要构建投影区域。首先，可以将目标三维对象渲染至预设的渲染目标上，获得第一投影渲染目标。获取第一投影渲染目标中的预设通道，将第一投影渲染目标转换为纯色的第二投影渲染目标。其中，该预设通道可以为alpha通道。对第二投影渲染目标进行模糊处理，获得投影区域。其中，可以采用任意一种模糊算法对第二投影渲染目标进行模糊处理，例如，可以通过高斯模糊算法对第二投影渲染目标进行模糊处理，本公开对此不做限制。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，步骤302包括：

读取所述法向图对应的颜色通通道的颜色值，将所述颜色值确定为所述法向图对应的法线纹理采样值。

将所述法线纹理采样值对应的取值区间转换至预设的目标区间内，获得目标法线采样值。

将所述目标法线采样值中预设两个方向的取值作为偏移基础方向，基于所述偏移基础方向以及预设的偏移算法对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域。

在本实施例中，为了实现对阴影区域的偏移操作，可以读取法向图对应的颜色通通道的颜色值，将颜色值确定为法向图对应的法线纹理采样值。例如，可以读取法线图的rgb颜色值作为法线的xyz(packednormal)。将法线纹理采样值对应的取值区间转换至预设的目标区间内，获得目标法线采样值。具体地，可以将[0,1]的xyz还原为[-1,1]，获得目标法线采样值。将目标法线采样值中预设两个方向的取值作为偏移基础方向，基于偏移基础方向以及预设的偏移算法对投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域。

可选地，由于uv是个二维向量，因此，可以将目标法线采样值的xy作为偏移基础方向，使用扭曲的uv对目标投影RT进行采样。

其中，可以采用公式2-3实现对投影区域的偏移操作：

uvOffset(x,y)＝(sceneNormal.xy+unitOffset)*-0.12-pos(x,y) (2)

uvDist(x,y)＝textureCoordinate+unitOffset*distort*scale (3)

其中，sceneNormal为场景法线(x,y,z)，textureCoordinate为纹理坐标，distort为投影区域的扭曲程度，scale为uv缩放，unitOffset为单位扭曲偏移值，-0.12与pos(x,y)为预设的常量。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，步骤104包括：

基于所述法向图对所述场景深度图进行偏移操作，获得偏移结果。

根据所述偏移结果、扭曲效果的投影区域、所述投影区域的颜色以及所述目标三维物体的颜色确定所述目标三维对象对应的待渲染颜色。

基于所述遮挡关系以及所述待渲染颜色在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

在本实施例中，为了进一步地提高增强现实场景的真实性，还可以对深度图做投影效果中的偏移处理，也即基于法向图对场景深度图进行偏移操作，获得偏移结果。根据偏移结果、扭曲效果的投影区域、投影区域的颜色以及目标三维物体的颜色确定目标三维对象对应的待渲染颜色。基于遮挡关系以及待渲染颜色在增强现实场景中渲染目标三维对象。

本实施例提供的场景渲染方法，通过在生成目标三维物体对应的投影区域之后，基于待处理图像对应的法向图对该投影区域进行偏移操作，从而能够得到目标三维对象对应的较为真实的投影，避免投影区域与目标三维物体重合，提高增强现实场景下的真实性。

图4为本公开实施例提供的场景渲染装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：获取模块41、确定模块42、处理模块43以及渲染模块44。其中，获取模块41，用于响应于用户触发的三维对象显示操作，获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像。确定模块42，用于根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，以及，确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值。处理模块43，用于基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系。渲染模块44，用于基于所述待处理图像构建所述目标场景对应的增强现实场景，并基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，所述确定模块，用于：根据所述待处理图像以及预设的深度估计算法确定所述目标场景对应的第一深度图。基于预设的线性变换算法对所述第一深度图进行线性变换操作，获得所述目标场景对应的场景深度值。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，所述确定模块，用于：根据所述目标三维对象以及预设的深度估计算法确定所述目标三维对象对应的第二深度图。基于预设的线性变换算法对所述第二深度图进行线性变换操作，获得所述目标三维对象对应的场景深度值。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，所述处理模块，用于：若所述场景深度值大于所述三维对象深度值，则判定所述目标三维对象位于所述目标场景前侧，遮挡所述目标场景。若所述场景深度值小于所述三维对象深度值，则判定所述目标场景位于所述目标三维对象前侧，遮挡所述目标三维对象。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，所述装置还包括：计算模块，用于计算所述场景深度值以及所述三维对象深度值之间的差值信息。确定模块，用于基于所述差值信息确定所述目标场景与所述目标三维对象的遮挡边缘区域。处理模块，用于对所述遮挡边缘区域进行羽化操作，获得羽化结果。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，所述确定模块，用于：根据预设的差值范围在所述差值信息中确定与所述差值范围相匹配的目标差值。将所述目标差值对应的像素集合确定为所述遮挡边缘区域。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，所述装置还包括：生成模块，用于生成与所述待处理图像对应的法向图，以及，生成与所述目标三维对象对应的投影区域。处理模块，用于基于所述法向图对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域。显示模块，用于在基于所述待处理图像生成的增强现实场景中所述目标三维对象关联的显示区域显示所述扭曲效果的投影区域。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，所述生成模块，用于：将所述目标三维对象渲染至预设的渲染目标上，获得第一投影渲染目标。获取所述第一投影渲染目标中的预设通道，将所述第一投影渲染目标转换为纯色的第二投影渲染目标。对所述第二投影渲染目标进行模糊处理，获得所述投影区域。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，所述处理模块，用于：读取所述法向图对应的颜色通通道的颜色值，将所述颜色值确定为所述法向图对应的法线纹理采样值。将所述法线纹理采样值对应的取值区间转换至预设的目标区间内，获得目标法线采样值。将所述目标法线采样值中预设两个方向的取值作为偏移基础方向，基于所述偏移基础方向以及预设的偏移算法对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域。

进一步地，在上述任一实施例的基础上，所述渲染模块，用于：基于所述法向图对所述场景深度图进行偏移操作，获得偏移结果。根据所述偏移结果、扭曲效果的投影区域、所述投影区域的颜色以及所述目标三维物体的颜色确定所述目标三维对象对应的待渲染颜色。基于所述遮挡关系以及所述待渲染颜色在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

本实施例提供的设备，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

为了实现上述实施例，本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如上述任一实施例所述的场景渲染方法。

图5为本公开实施例提供的电子设备的结构示意图，如图5所示，该电子设备500可以为终端设备或服务器。其中，终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)、平板电脑(Portable Android Device，简称PAD)、便携式多媒体播放器(Portable Media Player，简称PMP)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图5示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，电子设备500可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)501，其可以根据存储在只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)502中的程序或者从存储装置508加载到随机访问存储器(Random Access Memory，简称RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还存储有电子设备500操作所需的各种程序和数据。处理装置501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

通常，以下装置可以连接至I/O接口505：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置506；包括例如液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，简称LCD)、扬声器、振动器等的输出装置507；包括例如磁带、硬盘等的存储装置508；以及通信装置509。通信装置509可以允许电子设备500与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图5示出了具有各种装置的电子设备500，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置509从网络上被下载和安装，或者从存储装置508被安装，或者从ROM 502被安装。在该计算机程序被处理装置501执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

为了实现上述实施例，本公开实施例还提供了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，实现如上述任一实施例所述的场景渲染方法。

为了实现上述实施例，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的场景渲染的方法。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备执行上述实施例所示的方法。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LocalArea Network，简称LAN)或广域网(Wide Area Network，简称WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

第一方面，根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种场景渲染方法，包括：

响应于用户触发的三维对象显示操作，获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像；

根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，以及，确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值；

基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系；

基于所述待处理图像构建所述目标场景对应的增强现实场景，并基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

根据本公开的一个或多个实施例，所述根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，包括：

根据所述待处理图像以及预设的深度估计算法确定所述目标场景对应的第一深度图；

基于预设的线性变换算法对所述第一深度图进行线性变换操作，获得所述目标场景对应的场景深度值。

根据本公开的一个或多个实施例，所述确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值，包括：

根据所述目标三维对象以及预设的深度估计算法确定所述目标三维对象对应的第二深度图；

基于预设的线性变换算法对所述第二深度图进行线性变换操作，获得所述目标三维对象对应的场景深度值。

根据本公开的一个或多个实施例，所述基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系，包括：

若所述场景深度值大于所述三维对象深度值，则判定所述目标三维对象位于所述目标场景前侧，遮挡所述目标场景；

若所述场景深度值小于所述三维对象深度值，则判定所述目标场景位于所述目标三维对象前侧，遮挡所述目标三维对象。

根据本公开的一个或多个实施例，所述基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系之后，还包括：

计算所述场景深度值以及所述三维对象深度值之间的差值信息；

基于所述差值信息确定所述目标场景与所述目标三维对象的遮挡边缘区域；

对所述遮挡边缘区域进行羽化操作，获得羽化结果。

根据本公开的一个或多个实施例，所述基于所述差值信息确定所述目标场景与所述目标三维对象的遮挡边缘区域，包括：

根据预设的差值范围在所述差值信息中确定与所述差值范围相匹配的目标差值；

将所述目标差值对应的像素集合确定为所述遮挡边缘区域。

根据本公开的一个或多个实施例，所述获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像之后，还包括：

生成与所述待处理图像对应的法向图，以及，生成与所述目标三维对象对应的投影区域；

基于所述法向图对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域；

在基于所述待处理图像生成的增强现实场景中所述目标三维对象关联的显示区域显示所述扭曲效果的投影区域。

根据本公开的一个或多个实施例，所述生成与所述目标三维对象对应的投影区域，包括：

将所述目标三维对象渲染至预设的渲染目标上，获得第一投影渲染目标；

获取所述第一投影渲染目标中的预设通道，将所述第一投影渲染目标转换为纯色的第二投影渲染目标；

对所述第二投影渲染目标进行模糊处理，获得所述投影区域。

根据本公开的一个或多个实施例，所述基于所述法向图对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域，包括：

读取所述法向图对应的颜色通通道的颜色值，将所述颜色值确定为所述法向图对应的法线纹理采样值；

将所述法线纹理采样值对应的取值区间转换至预设的目标区间内，获得目标法线采样值；

将所述目标法线采样值中预设两个方向的取值作为偏移基础方向，基于所述偏移基础方向以及预设的偏移算法对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域。

根据本公开的一个或多个实施例，所述基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象，包括：

基于所述法向图对所述场景深度图进行偏移操作，获得偏移结果；

根据所述偏移结果、扭曲效果的投影区域、所述投影区域的颜色以及所述目标三维物体的颜色确定所述目标三维对象对应的待渲染颜色；

基于所述遮挡关系以及所述待渲染颜色在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

第二方面，根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种场景渲染装置，包括：

获取模块，用于响应于用户触发的三维对象显示操作，获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像；

确定模块，用于根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，以及，确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值；

处理模块，用于基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系；

渲染模块，用于基于所述待处理图像构建所述目标场景对应的增强现实场景，并基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

根据本公开的一个或多个实施例，所述确定模块，用于：

根据所述待处理图像以及预设的深度估计算法确定所述目标场景对应的第一深度图；

基于预设的线性变换算法对所述第一深度图进行线性变换操作，获得所述目标场景对应的场景深度值。

根据本公开的一个或多个实施例，所述确定模块，用于：

根据所述目标三维对象以及预设的深度估计算法确定所述目标三维对象对应的第二深度图；

基于预设的线性变换算法对所述第二深度图进行线性变换操作，获得所述目标三维对象对应的场景深度值。

根据本公开的一个或多个实施例，所述处理模块，用于：

若所述场景深度值大于所述三维对象深度值，则判定所述目标三维对象位于所述目标场景前侧，遮挡所述目标场景；

若所述场景深度值小于所述三维对象深度值，则判定所述目标场景位于所述目标三维对象前侧，遮挡所述目标三维对象。

根据本公开的一个或多个实施例，所述装置还包括：

计算模块，用于计算所述场景深度值以及所述三维对象深度值之间的差值信息；

确定模块，用于基于所述差值信息确定所述目标场景与所述目标三维对象的遮挡边缘区域；

处理模块，用于对所述遮挡边缘区域进行羽化操作，获得羽化结果。

根据本公开的一个或多个实施例，所述确定模块，用于：

根据预设的差值范围在所述差值信息中确定与所述差值范围相匹配的目标差值；

将所述目标差值对应的像素集合确定为所述遮挡边缘区域。

根据本公开的一个或多个实施例，所述装置还包括：

生成模块，用于生成与所述待处理图像对应的法向图，以及，生成与所述目标三维对象对应的投影区域；

处理模块，用于基于所述法向图对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域；

显示模块，用于在基于所述待处理图像生成的增强现实场景中所述目标三维对象关联的显示区域显示所述扭曲效果的投影区域。

根据本公开的一个或多个实施例，所述生成模块，用于：

将所述目标三维对象渲染至预设的渲染目标上，获得第一投影渲染目标；

获取所述第一投影渲染目标中的预设通道，将所述第一投影渲染目标转换为纯色的第二投影渲染目标；

对所述第二投影渲染目标进行模糊处理，获得所述投影区域。

根据本公开的一个或多个实施例，所述处理模块，用于：

读取所述法向图对应的颜色通通道的颜色值，将所述颜色值确定为所述法向图对应的法线纹理采样值；

将所述法线纹理采样值对应的取值区间转换至预设的目标区间内，获得目标法线采样值；

将所述目标法线采样值中预设两个方向的取值作为偏移基础方向，基于所述偏移基础方向以及预设的偏移算法对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域。

根据本公开的一个或多个实施例，所述渲染模块，用于：

基于所述法向图对所述场景深度图进行偏移操作，获得偏移结果；

根据所述偏移结果、扭曲效果的投影区域、所述投影区域的颜色以及所述目标三维物体的颜色确定所述目标三维对象对应的待渲染颜色；

基于所述遮挡关系以及所述待渲染颜色在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

第三方面，根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种电子设备，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上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的场景渲染方法。

第四方面，根据本公开的一个或多个实施例，提供了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，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的场景渲染方法。

第五方面，根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的场景渲染方法。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (14)

1.一种场景渲染方法，其特征在于，包括：

响应于用户触发的三维对象显示操作，获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像；

根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，以及，确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值；

基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系；

基于所述待处理图像构建所述目标场景对应的增强现实场景，并基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，包括：

根据所述待处理图像以及预设的深度估计算法确定所述目标场景对应的第一深度图；

基于预设的线性变换算法对所述第一深度图进行线性变换操作，获得所述目标场景对应的场景深度值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值，包括：

根据所述目标三维对象以及预设的深度估计算法确定所述目标三维对象对应的第二深度图；

基于预设的线性变换算法对所述第二深度图进行线性变换操作，获得所述目标三维对象对应的场景深度值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系，包括：

若所述场景深度值大于所述三维对象深度值，则判定所述目标三维对象位于所述目标场景前侧，遮挡所述目标场景；

若所述场景深度值小于所述三维对象深度值，则判定所述目标场景位于所述目标三维对象前侧，遮挡所述目标三维对象。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系之后，还包括：

计算所述场景深度值以及所述三维对象深度值之间的差值信息；

基于所述差值信息确定所述目标场景与所述目标三维对象的遮挡边缘区域；

对所述遮挡边缘区域进行羽化操作，获得羽化结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述差值信息确定所述目标场景与所述目标三维对象的遮挡边缘区域，包括：

根据预设的差值范围在所述差值信息中确定与所述差值范围相匹配的目标差值；

将所述目标差值对应的像素集合确定为所述遮挡边缘区域。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像之后，还包括：

生成与所述待处理图像对应的法向图，以及，生成与所述目标三维对象对应的投影区域；

基于所述法向图对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域；

在基于所述待处理图像生成的增强现实场景中所述目标三维对象关联的显示区域显示所述扭曲效果的投影区域。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述生成与所述目标三维对象对应的投影区域，包括：

将所述目标三维对象渲染至预设的渲染目标上，获得第一投影渲染目标；

获取所述第一投影渲染目标中的预设通道，将所述第一投影渲染目标转换为纯色的第二投影渲染目标；

对所述第二投影渲染目标进行模糊处理，获得所述投影区域。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述法向图对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域，包括：

读取所述法向图对应的颜色通通道的颜色值，将所述颜色值确定为所述法向图对应的法线纹理采样值；

将所述法线纹理采样值对应的取值区间转换至预设的目标区间内，获得目标法线采样值；

将所述目标法线采样值中预设两个方向的取值作为偏移基础方向，基于所述偏移基础方向以及预设的偏移算法对所述投影区域进行偏移操作，获得扭曲效果的投影区域。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象，包括：

基于所述法向图对所述场景深度图进行偏移操作，获得偏移结果；

根据所述偏移结果、扭曲效果的投影区域、所述投影区域的颜色以及所述目标三维物体的颜色确定所述目标三维对象对应的待渲染颜色；

基于所述遮挡关系以及所述待渲染颜色在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

11.一种场景渲染装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于响应于用户触发的三维对象显示操作，获取待显示的目标三维对象以及与所述目标三维对象关联的目标场景对应的待处理图像；

确定模块，用于根据所述待处理图像确定所述目标场景对应的场景深度值，以及，确定所述目标三维对象对应的三维对象深度值；

处理模块，用于基于所述场景深度值以及所述三维对象深度值确定所述目标三维对象与所述目标场景之间的遮挡关系；

渲染模块，用于基于所述待处理图像构建所述目标场景对应的增强现实场景，并基于所述遮挡关系在所述增强现实场景中渲染所述目标三维对象。

12.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如权利要求1至10任一项所述的场景渲染方法。

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10任一项所述的场景渲染方法。

14.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10任一项所述的场景渲染的方法。

Images