本申請涉及3d渲染，尤其涉及一種基于web端的渲染動態(tài)光源方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、在3d場景中，豐富的光源可以極大提升場景的渲染效果，尤其是夜景效果；另外數(shù)字孿生項(xiàng)目中，大量光源也更有利于照明、標(biāo)記等可視化效果的直觀展示。但大部分引擎（web端）使用傳統(tǒng)的前向渲染管線，該管線并不支持實(shí)時渲染大量燈光；少部分引擎使用傳統(tǒng)延遲渲染管線，支持大量燈光渲染，但又有諸多限制；個別引擎使用世界空間下的clustered?shading技術(shù)改造傳統(tǒng)前向渲染管線，獲得了大量光源渲染的能力，但因其是在世界空間下做的光源空間劃分，導(dǎo)致劃分參數(shù)與場景高度綁定，通用性不強(qiáng)，并且光源劃分不會隨相機(jī)變化進(jìn)行動態(tài)分配，性能沒有達(dá)到最優(yōu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有的3d渲染技術(shù)存在的上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环N基于web端的渲染動態(tài)光源方法和裝置。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N基于web端的渲染動態(tài)光源方法，所述方法包括：

3、在視圖空間內(nèi)，對光源進(jìn)行分簇劃分得到體簇劃分信息和光源信息數(shù)據(jù)，并將體簇數(shù)據(jù)、所述體簇劃分信息和所述光源信息數(shù)據(jù)傳入著色器；

4、利用所述體簇劃分信息、所述體簇數(shù)據(jù)和所述光源信息數(shù)據(jù)，在所述著色器中渲染多光源效果。

5、進(jìn)一步地，所述在視圖空間內(nèi)，對光源進(jìn)行分簇劃分得到體簇劃分信息和光源信息數(shù)據(jù)，具體包括：

6、在視圖空間下，根據(jù)快速光源劃分算法，計算光源對應(yīng)的燈光包圍球所覆蓋的視圖空間內(nèi)的體簇索引；

7、在體簇數(shù)據(jù)中，根據(jù)所述體簇索引，找到被覆蓋的體簇數(shù)據(jù)，將光源索引寫入所述體簇數(shù)據(jù)；

8、根據(jù)所述光源索引，得到所述光源信息數(shù)據(jù)。

9、進(jìn)一步地，所述利用所述體簇劃分信息、所述體簇數(shù)據(jù)和索虎光源信息數(shù)據(jù)，在所述著色器中渲染多光源效果，具體包括：

10、將所述光源的世界坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到視圖空間下的位置；

11、根據(jù)所述視圖空間下的位置、傳入的視圖空間體簇劃分信息，計算所述視圖空間下的位置坐標(biāo)所處的體簇數(shù)據(jù)中的體簇下標(biāo)；

12、使用體簇下標(biāo)從傳入的體簇數(shù)據(jù)中獲取影響該體簇數(shù)據(jù)的光源下標(biāo)；

13、使用獲取的光源下標(biāo)，從傳入的光源信息數(shù)據(jù)中獲取該光源燈光信息；

14、根據(jù)光源燈光信息進(jìn)行光照渲染。

15、進(jìn)一步地，所述方法還包括：

16、根據(jù)攝像機(jī)數(shù)據(jù)，更新視圖空間劃分所依賴的參數(shù)數(shù)據(jù)；

17、計算燈光包圍球，并將所述燈光包圍球轉(zhuǎn)換到視圖空間下的坐標(biāo)系。

18、進(jìn)一步地，所述將所述光源的世界坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到視圖空間下的位置，具體包括：

19、利用所述光源的世界坐標(biāo)系下的位置和相機(jī)的視圖矩陣，將世界坐標(biāo)系下的位置應(yīng)用到所述視圖矩陣，得到了所述光源在視圖空間下的位置。

20、進(jìn)一步地，所述使用體簇下標(biāo)從傳入的體簇數(shù)據(jù)中獲取影響該體簇數(shù)據(jù)的光源下標(biāo)，具體包括：

21、根據(jù)上一步計算出的體簇下標(biāo)，將體簇下標(biāo)轉(zhuǎn)換為采樣存儲體簇數(shù)據(jù)貼圖的uv坐標(biāo)，從體簇數(shù)據(jù)貼圖中取出當(dāng)前體簇受光源影響的光源下標(biāo)。

22、第二方面，本申請還提供了一種基于web端的渲染動態(tài)光源裝置，所述裝置包括：

23、第一處理模塊，用于在視圖空間內(nèi)，對光源進(jìn)行分簇劃分得到體簇劃分信息和光源信息數(shù)據(jù)，并將體簇數(shù)據(jù)、所述體簇劃分信息和所述光源信息數(shù)據(jù)傳入著色器；

24、第二處理模塊，用于利用所述體簇劃分信息、所述體簇數(shù)據(jù)和所述光源信息數(shù)據(jù)，在所述著色器中渲染多光源效果。

25、第三方面，本申請還提供了一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)第一方面中任一項(xiàng)所述的一種基于web端的渲染動態(tài)光源方法。

26、第四方面，本申請還提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)第一方面中任一項(xiàng)所述的一種基于web端的渲染動態(tài)光源方法。

27、本申請?zhí)峁┑囊环N基于web端的渲染動態(tài)光源方法，包括在視圖空間內(nèi)，對光源進(jìn)行分簇劃分得到體簇劃分信息和光源信息數(shù)據(jù)，并將體簇數(shù)據(jù)、所述體簇劃分信息和所述光源信息數(shù)據(jù)傳入著色器；利用所述體簇劃分信息、所述體簇數(shù)據(jù)和所述光源信息數(shù)據(jù)，在所述著色器中渲染多光源效果。本發(fā)明解決傳統(tǒng)前向渲染管線，動態(tài)光源支持?jǐn)?shù)量少的問題。傳統(tǒng)前向渲染管線，動態(tài)增減光源消耗高的問題。延遲渲染對半透明物體渲染支持不好、不支持msaa、著色器種類數(shù)量支持有限的問題。clustered?shading（w）&?forward+渲染管線切換不同場景成本高、不支持隨相機(jī)變化動態(tài)劃分光源的問題。

技術(shù)特征：

1.一種基于web端的渲染動態(tài)光源方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于web端的渲染動態(tài)光源方法，其特征在于，所述在視圖空間內(nèi)，對光源進(jìn)行分簇劃分得到體簇劃分信息和光源信息數(shù)據(jù)，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于web端的渲染動態(tài)光源方法，其特征在于，所述利用所述體簇劃分信息、所述體簇數(shù)據(jù)和索虎光源信息數(shù)據(jù)，在所述著色器中渲染多光源效果，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于web端的渲染動態(tài)光源方法，其特征在于，所述方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于web端的渲染動態(tài)光源方法，其特征在于，所述將所述光源的世界坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到視圖空間下的位置，具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于web端的渲染動態(tài)光源方法，其特征在于，所述使用體簇下標(biāo)從傳入的體簇數(shù)據(jù)中獲取影響該體簇數(shù)據(jù)的光源下標(biāo)，具體包括：

7.一種基于web端的渲染動態(tài)光源裝置，其特征在于，所述裝置包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于web端的渲染動態(tài)光源裝置，其特征在于，

9.一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的基于web端的渲染動態(tài)光源方法。

10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的基于web端的渲染動態(tài)光源方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種基于Web端的渲染動態(tài)光源方法和裝置，包括在視圖空間內(nèi)，對光源進(jìn)行分簇劃分得到體簇劃分信息和光源信息數(shù)據(jù)，并將體簇數(shù)據(jù)、所述體簇劃分信息和所述光源信息數(shù)據(jù)傳入著色器；利用所述體簇劃分信息、所述體簇數(shù)據(jù)和所述光源信息數(shù)據(jù)，在所述著色器中渲染多光源效果。本發(fā)明解決傳統(tǒng)前向渲染管線，動態(tài)光源支持?jǐn)?shù)量少的問題。傳統(tǒng)前向渲染管線，動態(tài)增減光源消耗高的問題。延遲渲染對半透明物體渲染支持不好、不支持MSAA、著色器種類數(shù)量支持有限的問題。Clustered?Shading（W）&Forward+渲染管線切換不同場景成本高、不支持隨相機(jī)變化動態(tài)劃分光源的問題。本申請還涉及一種設(shè)備和存儲介質(zhì)。

技術(shù)研發(fā)人員：王鑫,謝帥,吳俊華,李鑒,井剛,陳傲寒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京優(yōu)锘科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30