專利名稱：：互動(dòng)式3d場景照明方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種場景照明方法及其系統(tǒng)，尤指一種適用于3D立體場景中用以產(chǎn)生光影的互動(dòng)式3D場景照明方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：按，隨著3D硬件顯像效能不斷演進(jìn)、及3D游戲的日益普及化，目前使用者對于3D場景整體照明中的整體照明效果(globalillumination)的品質(zhì)要求也越來越高，例如3D場景中的物品在接收到光源(lightsource)照射時(shí)，所呈現(xiàn)出的陰影效果是否逼真等。公知提出shadowZ-buffer光影產(chǎn)生技術(shù)用以在幾何圖案中產(chǎn)生光影的立體圖像。shadowZ-buffer光影產(chǎn)生技術(shù)主要包括兩階段，第一階段先將光源假設(shè)為照相機(jī)(camera)以在影像空間(imagespace)的精確度下進(jìn)行取樣，進(jìn)而計(jì)算出每一像素(pixel)的深度值；第二階段則利用一般的顯像技術(shù)以將照相機(jī)回歸到原來的視點(diǎn)而產(chǎn)生視點(diǎn)可見的影像。其中，第一階段通常是將照相機(jī)顯像結(jié)果所伴隨產(chǎn)生的Z-buffer資料儲(chǔ)存成陰影貼圖(shadowmap)，即所謂的光線空間(lightspace)。據(jù)此，將可由判斷顯像的像素是否落于由陰影貼圖所涵蓋的陰影區(qū)域內(nèi)、以制作出適當(dāng)?shù)墓庥靶Ч?。舉例來說，假設(shè)在3D空間中、某一點(diǎn)P的顯像效果在可見的影像上定義為一像素，則可將P點(diǎn)在螢?zāi)豢臻g(screenspace)中的座標(biāo)(x，y，z)對應(yīng)轉(zhuǎn)換為光線空間中的座標(biāo)(x’，y’，z’)，接著使用座標(biāo)x’及y’作為查詢陰影貼圖的索引，以計(jì)算出一深度值用以與z’值相比。若z’值大于此深度，表示在P點(diǎn)和光源的中間存在有另一物件是比P點(diǎn)更接近光源的，亦即P點(diǎn)被另一物件擋住，因而使得P點(diǎn)落入陰影區(qū)內(nèi)，因此P點(diǎn)像素的亮度必須減弱以呈現(xiàn)光影的效果；反之，若z’值等于此深度值，表示P點(diǎn)并未被遮蔽而可接收完整的光源照射。然而，由于shadowZ-buffer技術(shù)必須于影像空間中逐一計(jì)算每一個(gè)像素的光影效果，因此相當(dāng)耗費(fèi)資源，且對系統(tǒng)造成相當(dāng)大的運(yùn)算負(fù)荷，一般來說，動(dòng)畫師若想預(yù)覽一3D場景的設(shè)計(jì)效果，通常必須等待數(shù)分鐘的計(jì)算與顯像時(shí)間后，才能取得整體照明的影像效果，亦即若設(shè)計(jì)3D場景的美術(shù)人員想要重新調(diào)整場景的照明效果時(shí)，將必須再等侯相當(dāng)長的計(jì)算與顯像時(shí)間。當(dāng)然公知亦提出為了降低系統(tǒng)負(fù)荷而僅對可見的像素作光影效果計(jì)算的方法，然而，此舉只能呈現(xiàn)該視點(diǎn)的光影效果而已，無法呈現(xiàn)整體全面的效果，并非十分理想。此外，shadowZ-buffer技術(shù)j采用衰減像素亮度以產(chǎn)生光影效果的作法亦十分不精確，因?yàn)閷?shí)際上每一塊陰影區(qū)域所接收到的光影亮度有別，無法單純使用概略值來精確地衰減對應(yīng)區(qū)域的亮度。由此可知，公知用以產(chǎn)生光影的3D場景照明方法仍存在諸多缺失而有予以改進(jìn)的必要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種互動(dòng)式3D場景照明方法及其系統(tǒng)，依據(jù)燈光實(shí)際照明的物理方法以模擬計(jì)算出場景的照明與光影效果，能計(jì)算出每一三角網(wǎng)格實(shí)際可接收到的光源能量，進(jìn)而提高照明成像的品質(zhì)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種互動(dòng)式3D場景照明方法及其系統(tǒng)，利用3D顯像晶片的運(yùn)算效能以取代公知光源散發(fā)出的光束是否照射到場景中的運(yùn)算程序，以大幅增進(jìn)運(yùn)算效率。依據(jù)本發(fā)明的特色，提出一種互動(dòng)式3D場景照明方法，包括下列步驟(A)擷取一3D場景；(B)將該3D場景轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)個(gè)三角網(wǎng)格，每一三角網(wǎng)格由三頂點(diǎn)連線所組成；(C)賦予每一三角網(wǎng)格一專屬識別碼，且每一專屬識別碼對應(yīng)于一專屬顏色代碼，以定義每一三角網(wǎng)格所對應(yīng)的專屬顏色；(D)將一光源模擬為一影像擷取裝置，并使用平面繪影技術(shù)以由該影像擷取裝置于該光源對應(yīng)的座標(biāo)對定義有各種專屬顏色的3D場景進(jìn)行顯像，以取得一組影像；(E)分析該影像中每一專屬顏色對應(yīng)的分布，以轉(zhuǎn)換計(jì)算出每一三角網(wǎng)格所接收到的光源照射量；(F)計(jì)算每一頂點(diǎn)平均接收到的光源照射量；以及(G)將該影像擷取裝置模擬為一目前視點(diǎn)，并使用平滑繪影技術(shù)來整合該等三角網(wǎng)格及頂點(diǎn)所接收到的光源照射量，以呈現(xiàn)自該目前視點(diǎn)觀察該3D場景被該光源照射后所產(chǎn)生的光影效果及顯像效果。其中每一三角洞格包括一與其他三角網(wǎng)格共用頂點(diǎn)索引的資料，當(dāng)中，每一頂點(diǎn)定義有一頂點(diǎn)索引；以及一不與其他三角網(wǎng)格共用頂點(diǎn)索引的資料，當(dāng)中，每一頂點(diǎn)針對不同三角網(wǎng)格以定義不同的頂點(diǎn)索引。其中該專屬顏色代碼使用為RGBA的32位元無號短整數(shù)格式(實(shí)施例再說(255，255，255，255)是背景顏色、不會(huì)被拿來當(dāng)成專屬顏色)。其中該專屬顏色代碼使用RGB格式。其中步驟(D)使用一單位長度的正方體，以模擬當(dāng)該光源容置于該正方體中進(jìn)行照射的結(jié)果，該正方體的每一面切割為n×n個(gè)方格，每一方格的面積為且該影像擷取裝置分別取得該正方體的六面所對應(yīng)的六張影像。其中步驟(E)包括下列步驟(E1)分析該影像中所具有的復(fù)數(shù)種專屬顏色；(E2)將該等專屬顏色轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的專屬識別碼，以取得該專屬識別碼對應(yīng)的三角網(wǎng)格；(E3)計(jì)算出每一三角網(wǎng)格的受光區(qū)域投影于該正方體上的投影面積；(E4)根據(jù)該三角網(wǎng)格與該正方體間的距離、投影比例、及兩者間所形成的立體夾角，以換算出該三角網(wǎng)格的受光區(qū)域的實(shí)際面積；以及(E5)計(jì)算出該三角網(wǎng)格的微分面積所接收到的光源照射量。其中于步驟(E3)中，統(tǒng)計(jì)出共有k個(gè)像素與該三角網(wǎng)格的專屬顏色相符，據(jù)以計(jì)算出該三角網(wǎng)格受光區(qū)的投影面積為A′lighting=K×(1n2).]]>其中于步驟(E4)中，若該三角網(wǎng)格與該正方體間的體角度為(θ，ψ)，則該三角網(wǎng)格受光區(qū)的實(shí)際面積為當(dāng)中，dist為該三角網(wǎng)格的重心至該光源的距離。其中于步驟(E5)中，該三角網(wǎng)格的微分面積所接收到的光源照射量為ΔEpolygon=AlightingAtotal×dot(N,L)×I]]>當(dāng)中，Alighting為該三角網(wǎng)格受光區(qū)的實(shí)際面積，Atotal為該三角網(wǎng)格的總面積，N為該三角網(wǎng)格的法向量，L為該光源照射于該三角網(wǎng)格重心的向量，I為光源照射總量。依據(jù)本發(fā)明的另一特色，所提出的互動(dòng)式3D場景照明系統(tǒng)，配備有一3D顯像晶片，該系統(tǒng)包括一擷取一3D場景的手段；一將該3D場景轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)個(gè)三角網(wǎng)格的手段，其中每一三角網(wǎng)格由三頂點(diǎn)連線所組成；一定義每一三角網(wǎng)格所對應(yīng)的專屬顏色的手段，賦予每一三角網(wǎng)格一專屬識別碼，且每一識別碼對應(yīng)于一專屬顏色代碼據(jù)以定義出每一三角網(wǎng)格所對應(yīng)的專屬顏色；一平面繪影手段，將一光源模擬為一影像擷取裝置，并使用平面繪影技術(shù)以由該影像擷取裝置于該光源對應(yīng)座標(biāo)對定義有各種專屬顏色的3D場景進(jìn)行顯像，以取得一組影像；一分析每一三角網(wǎng)格所接收到的光源照射量的手段，分析該影像中每一專屬顏色對應(yīng)的分布，以轉(zhuǎn)換計(jì)算出每一三角網(wǎng)格所接收到的光源照射量；一計(jì)算每一頂點(diǎn)平均接收到的光源照射量的手段；以及一成像手段，將該影像擷取裝置模擬為一目前視點(diǎn)，并使用平滑繪影技術(shù)來整合該等三角網(wǎng)格及頂點(diǎn)所接收到的光源照射量，以呈現(xiàn)自該目前視點(diǎn)觀察該3D場景被該光源照射后所產(chǎn)生的光影效果及顯像效果。圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的實(shí)施環(huán)境示意圖。圖2為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的流程圖。圖3為本發(fā)明一較佳實(shí)施例使用三角網(wǎng)格描述3D場景的示意圖。圖4為本發(fā)明一較佳實(shí)施例用以計(jì)算三角網(wǎng)格所接收到的光源照射量的流程圖。具體實(shí)施例方式為能更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉一較佳具體實(shí)施例說明如下。請先參閱圖1本實(shí)施例的實(shí)施環(huán)境示意圖，為了在例如圖1的3D場景1中計(jì)算出物體3受到光源2照射后所呈現(xiàn)的陰影31效果，請一并參閱圖2的流程圖，本實(shí)施例首先擷取欲計(jì)算的3D場景1的資訊(步驟S201)，據(jù)以建立一使用三角網(wǎng)格(polygon)描述的場景(步驟S202)。如圖3所示，其劃分為四個(gè)三角網(wǎng)格A，B，C，D，每一三角網(wǎng)格由三個(gè)頂點(diǎn)(vertex)連線所組成，且場景中任一三角網(wǎng)格的描述需包含兩種不同格式的頂點(diǎn)索引資訊，分別是可和其他三角網(wǎng)格共用、及不和其他三角網(wǎng)格共用的索引資訊，以圖3的3D場景為例，其三角網(wǎng)格的描述資料即必須具有以下兩種格式格式一(與其他三角網(wǎng)格共用頂點(diǎn)索引資訊)頂點(diǎn)陣列索引陣列格式二(不與其他三角網(wǎng)格共用頂點(diǎn)索引資訊)頂點(diǎn)陣列索引陣列接著，將對每一個(gè)三角網(wǎng)格設(shè)定一專屬顏色代碼(步驟S203)，其一開始先賦予每一三角網(wǎng)格一專屬識別碼(IDnumber)，之后再經(jīng)由一對一的可逆轉(zhuǎn)換的程序，以將專屬識別碼轉(zhuǎn)換成專屬顏色代碼。于本實(shí)施例中，專屬顏色代碼采用RBGA(red，blue，green，alpha)的32位元無號短整數(shù)(unsingedshort32bits)格式，其中，本實(shí)施例指定(255，255，255，255)作為背景顏色，因此將不會(huì)定義給三角網(wǎng)格使用。當(dāng)然專屬顏色代碼亦可視實(shí)際應(yīng)用而采用RBG格式，或任何其他可用以識別三角網(wǎng)格的格式。然后，再將各個(gè)三角網(wǎng)格分配到的專屬顏色指定給上述格式二中用以組成各個(gè)三角格的每個(gè)頂點(diǎn)，以于完成顏色設(shè)定后，形成下列延伸格式頂點(diǎn)陣列索引陣列<tablesid="table5"num="005"><tablewidth="362"align="left">頂點(diǎn)陣列頂點(diǎn)專屬顏色0V1(0，0，0，255)1V2(1，0，0，255)2V3(2，0，0，255)3V3(3，0，0，255)4V4(4，0，0，255)5V5(5，0，0，255)6V1(6，0，0，255)7V3(7，0，0，255)8V5(8，0，0，255)9V1(9，0，0，255)10V5(10，0，0，255)11V6(11，0，0，255)</table></tables><tablesid="table6"num="006"><tablewidth="344">三角網(wǎng)格網(wǎng)格索引專屬識別碼A0，1，20B3，4，51C6，7，82D9，10，113</table></tables>再來，將把光源模擬為一影像擷取裝置，例如一照相機(jī)(camera)，并使用平面繪影(flatshading)技術(shù)以由影像擷取裝置在光源對應(yīng)座標(biāo)處對定義有各種專屬顏色的3D場景進(jìn)行顯像，進(jìn)而取得一組影像(步驟S304)。由于本實(shí)施例是假設(shè)光源是一開放式的發(fā)光體，因此，光源的能量將會(huì)從中心點(diǎn)向周圍均勻地散發(fā)問來，如此一來，將可設(shè)計(jì)一個(gè)單位長度的正方體來模擬光源的照射。亦即先將正方體(一共具有六面)的每一面切割成n×n的方格，且每一方格的面積為之后假想影像擷取裝置擺設(shè)于正方體的中心處，使得位于正方體每一面的各個(gè)方格將如同是影像擷取裝置的視平面上的像素(pixel)，使得本實(shí)施例將可取得以下六組影像擷取參數(shù)<tablesid="table7"num="007"><tablewidth="814">面前左后右上下視角方向(0，0，1)(-1，0，0)(0，0，1)(1，0，0)(0，1，0)(0，-1，0)上向量(0，1，0)(0，1，0)(0，1，0)(0，1，0)(0，0，1)(0，0，-1)右向軸(1，0，0)(0，0，-1)(-1，0，0)(0，0，-1)(1，0，0)(1，0，0)視角范圍90度深度比例1，0近平面0，5視埠尺寸(n，n)</table></tables>據(jù)此，本實(shí)施例的影像擷取裝置即可架設(shè)在光源座標(biāo)處，以依據(jù)上述設(shè)定的參數(shù)值，使用平面繪影及格式二的三角網(wǎng)格的資料做顯像，并記錄最后顯像的結(jié)果。之后，即可由分析影像中每一專屬顏色對應(yīng)的分布，以轉(zhuǎn)換計(jì)算出每一三角網(wǎng)格的微分面積所接收到的光源照射量(步驟S205)。請一并參閱圖4的流程圖，以詳述步驟S205的過程，本實(shí)施例是先從六組參數(shù)顯像的結(jié)果以統(tǒng)計(jì)出所有像素的顏色分布(步驟S401)；接著，將把出現(xiàn)的顏色經(jīng)由對照表以轉(zhuǎn)換成各個(gè)三角網(wǎng)格對應(yīng)的專屬識別碼(步驟S402)，以得知每一個(gè)三角網(wǎng)格實(shí)際受到光源照射的區(qū)域投射在正方體上的面積大小(步驟S403)。舉例來說，例如于統(tǒng)計(jì)結(jié)果中、總計(jì)有k個(gè)像素的顏色走RGBA(0，0，0，255)，故可經(jīng)由對照表而轉(zhuǎn)換得知RGBA(0，0，0，255)是代表圖3的三角綱格A，并能據(jù)以計(jì)算出三角網(wǎng)格A受到光源照射的區(qū)域在正方體上的投影面積為A′lighting=K×(1n2)]]>又，本實(shí)施例可經(jīng)由兩者距離與投影比例的換算，以計(jì)算出三角網(wǎng)格A受到光源照射的區(qū)域的實(shí)際面積如下(步驟S404)其中，dist為三角網(wǎng)格A重心到光源的距離，(θ，ψ)為三角網(wǎng)格A與正方體的間的立體角度(solidangle)；因此，若(θ，ψ)皆為0度，則三角網(wǎng)格A受到光源照射區(qū)域的實(shí)際面積將會(huì)成為Alighting=4×K×(1n2)×dist2.]]>最后，即可根據(jù)下列公式以計(jì)算出三角綱格A的微分面積所接收到的光源照射量為(步驟S405)ΔEpolygon=AlightingAtotal×dot(N,L)×I]]>當(dāng)中，Atotal為該三角網(wǎng)格的總面積，N為該三角網(wǎng)格的法向量，L為該光源照射于該三角網(wǎng)格重心的向量，I為光源照射總量。需注意的是，本實(shí)施例是運(yùn)用三角網(wǎng)格的重心必定落在三角網(wǎng)格內(nèi)部的特性，以代表三角網(wǎng)格的區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)實(shí)際接收到光源的能量。為使最后成像結(jié)果呈現(xiàn)平滑且均勻的效果，因此將計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)平均吸收到光源的能量、并產(chǎn)生最后的頂點(diǎn)顏色(步驟S206)。在使用三角網(wǎng)格描述物件或場景的資料結(jié)構(gòu)中，常有許多頂點(diǎn)被不同的三角網(wǎng)格共同使用，例如圖3的頂點(diǎn)V5即被三角網(wǎng)格B，C，D共同使用，但由于這些頂點(diǎn)在不同的三角網(wǎng)格上將會(huì)吸收到不等量的光源能量，因此為了使得顯像更為平滑、且產(chǎn)生較佳的光影效果，本實(shí)施例將頂點(diǎn)在各個(gè)不同三角網(wǎng)格上所吸收到的能量加以平均，之后再將此平均吸收到的能量和頂點(diǎn)設(shè)定的材質(zhì)作計(jì)算，以產(chǎn)生最后的顏色及亮度。最后，將把影像擷取裝置回歸成實(shí)際觀察此3D場景的目前視點(diǎn)，并使用平滑繪影(smoothshading)技術(shù)來整合上述三角網(wǎng)格及頂點(diǎn)所計(jì)算出的光源照射量，以呈現(xiàn)從目前視點(diǎn)觀察3D場景被光源照射后所產(chǎn)生的光影效果及顯像效果(步驟S207)。根據(jù)上述說明，顯示本發(fā)明可依據(jù)燈光實(shí)際照明的物理效果、以模擬計(jì)算出3D場景的照明與光影效果，能計(jì)算出每一三角網(wǎng)格實(shí)際可接收到的光源能量，將可提高在幾何圖案里產(chǎn)生光影成像的品質(zhì)；此外，本發(fā)明輔以3D顯像晶片的龐大運(yùn)算功能，以取代公知光源散發(fā)出的光束是否照射到場景中的運(yùn)算程序，將可大幅增進(jìn)運(yùn)算效率。上述實(shí)施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請專利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。權(quán)利要求1.一種互動(dòng)式3D場景照明方法，包括下列步驟(A)擷取一3D場景；(B)將該3D場景轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)個(gè)三角網(wǎng)格，每一三角網(wǎng)格由三頂點(diǎn)連線所組成；(C)賦予每一三角網(wǎng)格一專屬識別碼，且每一專屬識別碼對應(yīng)于一專屬顏色代碼，以定義每一三角網(wǎng)格所對應(yīng)的專屬顏色；(D)將一光源模擬為一影像擷取裝置，并使用平面繪影技術(shù)以由該影像擷取裝置于該光源對應(yīng)的座標(biāo)對定義有各種專屬顏色的3D場景進(jìn)行顯像，以取得一組影像；(E)分析該影像中每一專屬顏色對應(yīng)的分布，以轉(zhuǎn)換計(jì)算出每一三角網(wǎng)格所接收到的光源照射量；(F)計(jì)算每一頂點(diǎn)平均接收到的光源照射量；以及(G)將該影像擷取裝置模擬為一目前視點(diǎn)，并使用平滑繪影技術(shù)來整合該等三角網(wǎng)格及頂點(diǎn)所接收到的光源照射量，以呈現(xiàn)自該目前視點(diǎn)觀察該3D場景被該光源照射后所產(chǎn)生的光影效果及顯像效果。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中每一三角洞格包括一與其他三角網(wǎng)格共用頂點(diǎn)索引的資料，當(dāng)中，每一頂點(diǎn)定義有一頂點(diǎn)索引；以及一不與其他三角網(wǎng)格共用頂點(diǎn)索引的資料，當(dāng)中，每一頂點(diǎn)針對不同三角網(wǎng)格以定義不同的頂點(diǎn)索引。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該專屬顏色代碼使用為RGBA的32位元無號短整數(shù)格式。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該專屬顏色代碼使用RGB格式。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中步驟(D)使用一單位長度的正方體，以模擬當(dāng)該光源容置于該正方體中進(jìn)行照射的結(jié)果，該正方體的每一面切割為n×n個(gè)方格，每一方格的面積為且該影像擷取裝置分別取得該正方體的六面所對應(yīng)的六張影像。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，其中步驟(E)包括下列步驟(E1)分析該影像中所具有的復(fù)數(shù)種專屬顏色；(E2)將該等專屬顏色轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的專屬識別碼，以取得該專屬識別碼對應(yīng)的三角網(wǎng)格；(E3)計(jì)算出每一三角網(wǎng)格的受光區(qū)域投影于該正方體上的投影面積；(E4)根據(jù)該三角網(wǎng)格與該正方體間的距離、投影比例、及兩者間所形成的立體夾角，以換算出該三角網(wǎng)格的受光區(qū)域的實(shí)際面積；以及(E5)計(jì)算出該三角網(wǎng)格的微分面積所接收到的光源照射量。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其中于步驟(E3)中，統(tǒng)計(jì)出共有k個(gè)像素與該三角網(wǎng)格的專屬顏色相符，據(jù)以計(jì)算出該三角網(wǎng)格受光區(qū)的投影面積為Alighting′=K×(1n2).]]>8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其中于步驟(E4)中，若該三角網(wǎng)格與該正方體間的體角度為(θ，ψ)，則該三角網(wǎng)格受光區(qū)的實(shí)際面積為當(dāng)中，dist為該三角網(wǎng)格的重心至該光源的距離。9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其中于步驟(E5)中，該三角網(wǎng)格的微分面積所接收到的光源照射量為ΔEpolygon=AlightingAtotal×dot(N,L)×I]]>當(dāng)中，Alighting為該三角網(wǎng)格受光區(qū)的實(shí)際面積，Atotal為該三角網(wǎng)格的總面積，N為該三角網(wǎng)格的法向量，L為該光源照射于該三角網(wǎng)格重心的向量，I為光源照射總量。10.一種互動(dòng)式3D場景照明系統(tǒng)，配備有一3D顯像晶片，該系統(tǒng)包括一擷取一3D場景的手段；一將該3D場景轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)個(gè)三角網(wǎng)格的手段，其中每一三角網(wǎng)格由三頂點(diǎn)連線所組成；一定義每一三角網(wǎng)格所對應(yīng)的專屬顏色的手段，賦予每一三角網(wǎng)格一專屬識別碼，且每一識別碼對應(yīng)于一專屬顏色代碼據(jù)以定義出每一三角網(wǎng)格所對應(yīng)的專屬顏色；一平面繪影手段，將一光源模擬為一影像擷取裝置，并使用平面繪影技術(shù)以由該影像擷取裝置于該光源對應(yīng)座標(biāo)對定義有各種專屬顏色的3D場景進(jìn)行顯像，以取得一組影像；一分析每一三角網(wǎng)格所接收到的光源照射量的手段，分析該影像中每一專屬顏色對應(yīng)的分布，以轉(zhuǎn)換計(jì)算出每一三角網(wǎng)格所接收到的光源照射量；一計(jì)算每一頂點(diǎn)平均接收到的光源照射量的手段；以及一成像手段，將該影像擷取裝置模擬為一目前視點(diǎn)，并使用平滑繪影技術(shù)來整合該等三角網(wǎng)格及頂點(diǎn)所接收到的光源照射量，以呈現(xiàn)自該目前視點(diǎn)觀察該3D場景被該光源照射后所產(chǎn)生的光影效果及顯像效果。全文摘要本發(fā)明是有關(guān)于一種互動(dòng)式3D場景照明方法及其系統(tǒng)，其首先將3D場景轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)個(gè)三角網(wǎng)格，并賦予每個(gè)三角網(wǎng)格獨(dú)一無二的專屬顏色以供作為識別，之后將光源模擬為影像擷取裝置，據(jù)以對3D場景進(jìn)行顯像而取得一影像，此時(shí)，影像上每一點(diǎn)像素的顏色就代表每一道光束照射到的三角網(wǎng)格。因此，本發(fā)明將可分析像素顏色以找出相符的三角網(wǎng)格，若某一像素出現(xiàn)的像素較多時(shí)，即代表此專屬顏色對應(yīng)的三角網(wǎng)格吸收到較多光源。最后再分析顯像區(qū)域的大小與三角網(wǎng)格面積、三角網(wǎng)格法向量和光源視角的夾角與兩者間的距離來判斷三角網(wǎng)格所接收到的光源能量。文檔編號G02F1/00GK1635401SQ20031012438公開日2005年7月6日申請日期2003年12月30日優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日發(fā)明者翁明昉,蘇俊明,陳俊呈,李俊毅申請人:財(cái)團(tuán)法人資訊工業(yè)策進(jìn)會(huì)