專利名稱：混合渲染裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例實(shí)施例涉及一種可以根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的材料性質(zhì)、目標(biāo)對(duì)象和用于渲染的給 定相機(jī)位置之間的距離、硬件的性能等而選擇性地利用渲染方案的混合可擴(kuò)展渲染裝置 (hybrid and scalable rendering device)及其方法。
背景技術(shù)：
渲染是計(jì)算機(jī)圖形(computer graphic)領(lǐng)域中的基礎(chǔ)技術(shù)，已經(jīng)提出了各種渲染 方案。作為渲染方案中的最普遍的技術(shù)的柵格化方案(rasterizationscheme)使得計(jì)算機(jī) 圖形硬件的性能得到最大化的利用。然而，柵格化方案僅可以表現(xiàn)直接光(direct light)。 此外，輻射度方案(radiosity scheme)可以適當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)光的漫射和柔和的陰影(soft shadow)等，但是在表現(xiàn)反射、折射等方面會(huì)受到限制。此外，光線跟蹤(ray-tracing)可以 適當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)反射、折射等，但是在表現(xiàn)漫射和柔和的陰影方面會(huì)受到限制。因此，需要可以克服傳統(tǒng)的渲染方案的限制、根據(jù)材料性質(zhì)使效率最大化、可以在 各種硬件的條件下進(jìn)行操作的渲染裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)示例實(shí)施例，可以提供一種混合渲染裝置，包括確定單元，選擇用于執(zhí)行三 維(3D)渲染的渲染方案；第一渲染單元，根據(jù)第一渲染方案通過表現(xiàn)直接光執(zhí)行3D渲染； 第二渲染單元，根據(jù)第二渲染方案通過表現(xiàn)間接光和陰影中的至少一種來執(zhí)行3D渲染；第 三渲染單元，根據(jù)第三渲染方案通過表現(xiàn)反射光、折射光、衍射光中的至少一種來執(zhí)行3D渲染。確定單元可以基于用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料性質(zhì)以及目標(biāo)對(duì)象和給定的相機(jī) 位置之間的距離來選擇渲染方案。此外，確定單元可以基于硬件的性能來選擇渲染方案。此外，第一渲染方案可以是通過將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為像素圖案圖像以執(zhí)行渲染的柵 格化渲染。此外，第二渲染方案可以是基于光源、對(duì)象之間的光、漫射的光中的至少一種以執(zhí) 行渲染的輻射度渲染。此外，第三渲染方案可以是通過跟蹤從對(duì)象的表面反射的光線的路徑以執(zhí)行渲染 的光線跟蹤渲染。確定單元可以包括渲染方案選擇單元，從第一渲染方案、第二渲染方案、第三渲 染方案中選擇至少一種渲染方案；第一參數(shù)調(diào)節(jié)單元，調(diào)節(jié)用于輻射度渲染的面片或采樣 點(diǎn)的尺寸、面片或采樣點(diǎn)的數(shù)量；第二參數(shù)調(diào)節(jié)單元，調(diào)節(jié)用于光線跟蹤的掩模的產(chǎn)生、反射反彈的次數(shù)、折射反彈的次數(shù)。第二參數(shù)調(diào)節(jié)單元可以包括掩模產(chǎn)生調(diào)節(jié)單元，確定用于光線跟蹤的掩模的像 素值；反射次數(shù)調(diào)節(jié)單元，調(diào)節(jié)反射反彈的次數(shù)和折射反彈的次數(shù)中的至少一種。掩模產(chǎn)生調(diào)節(jié)單元可以將用于產(chǎn)生光線的區(qū)域的像素值設(shè)置為第一設(shè)置值，并將 不產(chǎn)生光線的區(qū)域的像素值設(shè)置為第二設(shè)置值。根據(jù)示例實(shí)施例，可以提供一種混合可擴(kuò)展渲染方法，包括如下步驟選擇用于執(zhí) 行3D渲染的渲染方案；根據(jù)第一渲染方案來表現(xiàn)直接光；根據(jù)第二渲染方案來表現(xiàn)間接光 和柔和的陰影中的至少一種；根據(jù)第三渲染方案來表現(xiàn)反射光、折射光中的至少一種。選擇步驟可以基于用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料性質(zhì)來選擇渲染方案。選擇步驟可以基于硬件的性能來選擇渲染方案。第一渲染方案可以是通過將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為像素圖案圖像以執(zhí)行渲染的柵格化 渲染。第二渲染方案可以是基于光源、對(duì)象之間的光、漫射的光中的至少一種以執(zhí)行渲 染的輻射度渲染。第三渲染方案可以是通過跟蹤從對(duì)象的表面反射的光線的路徑以執(zhí)行渲染的光 線跟蹤渲染。選擇步驟可以包括如下步驟從第一渲染方案、第二渲染方案、第三渲染方案中選 擇至少一種渲染方案；調(diào)節(jié)用于輻射度渲染方案的面片或采樣點(diǎn)的尺寸、面片或采樣點(diǎn)的 數(shù)量；調(diào)節(jié)用于光線跟蹤的掩模的產(chǎn)生、反射反彈的次數(shù)、折射反彈的次數(shù)。調(diào)節(jié)掩模的產(chǎn)生、反射反彈的次數(shù)、折射反彈的次數(shù)的步驟可以包括如下步驟通 過確定用于光線跟蹤的掩模的像素值來產(chǎn)生掩模；調(diào)節(jié)反射反彈的次數(shù)和折射反彈的次數(shù) 中的至少一種。產(chǎn)生掩模的步驟可以包括將用于產(chǎn)生光線的區(qū)域的像素值設(shè)置為第一設(shè)置值； 將不產(chǎn)生光線的區(qū)域的像素值設(shè)置為第二設(shè)置值。另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中進(jìn)行一定程度地闡述，并且通過描述在 一定程度上是明顯的，或可以通過實(shí)施實(shí)施例而獲知。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯并更 易于理解，在附圖中圖1示出根據(jù)示例實(shí)施例的混合渲染裝置；圖2示出圖1的混合渲染裝置的確定單元的詳細(xì)構(gòu)造；圖3示出根據(jù)另一示例實(shí)施例的執(zhí)行混合渲染的過程；圖4示出根據(jù)示例實(shí)施例的輻射度渲染方案；圖5示出根據(jù)示例實(shí)施例的柵格化渲染方案；圖6示出根據(jù)示例實(shí)施例的光線跟蹤渲染方案；圖7示出根據(jù)示例實(shí)施例的產(chǎn)生用于光線跟蹤的掩模(mask)的過程；圖8示出根據(jù)示例實(shí)施例的混合渲染方法的可操作流程圖；圖9示出圖8的選擇渲染方案的過程的可操作流程5
圖10示出圖9的調(diào)節(jié)掩模的產(chǎn)生、反射反彈(bounce)的次數(shù)、折射反彈的次數(shù)的 過程的可操作流程圖；圖11示出圖10的產(chǎn)生掩模的過程的可操作流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將對(duì)示例實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說明，在附圖中示出了示例實(shí)施例的示例，其 中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。在下面通過參照附圖來描述示例實(shí)施例以說明本公 開。圖1示出根據(jù)示例實(shí)施例的混合可擴(kuò)展渲染裝置。參照?qǐng)D1，混合可擴(kuò)展渲染裝置100可以包括確定單元110、第一渲染單元120、第 二渲染單元130、第三渲染單元140。確定單元110可以選擇用于執(zhí)行三維(3D)渲染的渲染方案。在本示例中，確定單 元110可以基于用于渲染的目標(biāo)對(duì)象材料性質(zhì)來選擇渲染方案。例如，用于渲染的目標(biāo)對(duì) 象的材料是否需要反射、折射等。可以通過提取用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料性質(zhì)來確定材 料是否需要光的漫射等。在本示例中，當(dāng)目標(biāo)對(duì)象需要反射、折射等時(shí)，確定單元110可以 確定執(zhí)行光線跟蹤渲染。此外，當(dāng)目標(biāo)對(duì)象需要漫射時(shí)，確定單元110可以確定執(zhí)行輻射度 渲染。此外，確定單元110可以基于硬件的性能來選擇渲染方案。例如，因?yàn)楣饩€跟蹤使 用大量的硬件資源，所以在性能低的硬件中，確定單元110可以不執(zhí)行光線跟蹤渲染，而是 可以執(zhí)行柵格化渲染和輻射度渲染中的至少一種。這里，將參照?qǐng)D2來詳細(xì)描述確定單元 110。圖2示出圖1的混合渲染裝置的確定單元110的詳細(xì)構(gòu)造。參照?qǐng)D2，確定單元110可以包括渲染方案選擇單元210、第一參數(shù)調(diào)節(jié)單元220、 第二參數(shù)調(diào)節(jié)單元230。渲染方案選擇單元210可以選擇第一渲染方案、第二渲染方案、第三渲染方案中 的至少一種渲染方案。即，渲染方案選擇單元210可以根據(jù)用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料、硬 件的性能等從各種渲染方案中選擇至少一種渲染方案。第一參數(shù)調(diào)節(jié)單元220可以調(diào)節(jié)用于輻射度渲染的面片(patch)和采樣點(diǎn) (sample point)的尺寸以及面片和采樣點(diǎn)的數(shù)量。即，第一參數(shù)調(diào)節(jié)單元220可以基于硬 件的性能和輸入來調(diào)節(jié)面片和采樣點(diǎn)的尺寸以及面片和采樣點(diǎn)的數(shù)量，從而調(diào)節(jié)采樣速度 和效果。在本示例中，面片和采樣點(diǎn)可以用于確定用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的顏色。此外，為了 確定面片或采樣點(diǎn)的顏色，詳細(xì)地計(jì)算了相對(duì)接近于相機(jī)的視點(diǎn)(visual point)的面片或 采樣點(diǎn)，并減少了與相對(duì)遠(yuǎn)離相機(jī)的視點(diǎn)的面片或采樣點(diǎn)的相關(guān)的計(jì)算量。因此，在圖像品 質(zhì)方面不存在差異的情況下執(zhí)行渲染。第二參數(shù)調(diào)節(jié)單元230可以調(diào)節(jié)掩模的產(chǎn)生、反射反彈的次數(shù)、折射反彈的次數(shù)。 這里，第二參數(shù)調(diào)節(jié)單元230可以包括掩模產(chǎn)生調(diào)節(jié)單元231和反射次數(shù)調(diào)節(jié)單元232。掩模產(chǎn)生調(diào)節(jié)單元231可以確定用于光線跟蹤的掩模的像素值。這里，掩模用于 指示可以進(jìn)行光線跟蹤的區(qū)域。即，掩模產(chǎn)生調(diào)節(jié)單元231可以產(chǎn)生指示需要反射、折射等 的區(qū)域或沒有利用反射、折射等的區(qū)域的掩模，這是因?yàn)椴皇敲總€(gè)區(qū)域都會(huì)利用反射、折射等。此外，可以基于相機(jī)的視點(diǎn)和對(duì)象之間的距離、反射/折射的系數(shù)、對(duì)象在屏幕中 占據(jù)的區(qū)域等來產(chǎn)生掩模，因此，可以調(diào)節(jié)渲染速度。反射次數(shù)調(diào)節(jié)單元232可以調(diào)節(jié)反射反彈的次數(shù)和折射反彈的次數(shù)中的至少一 種。反射次數(shù)調(diào)節(jié)單元232可以基于硬件的性能等通過調(diào)節(jié)反射反彈的次數(shù)和折射反彈的 次數(shù)來調(diào)節(jié)渲染速度。再次參照?qǐng)D1，第一渲染單元120可以根據(jù)第一渲染方案通過表現(xiàn)直接光來執(zhí)行 3D渲染。這里，第一渲染方案可以為通過將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為像素圖案圖像以執(zhí)行渲染的柵 格化渲染。在本示例中，柵格化渲染可以使計(jì)算機(jī)圖形硬件得到最大化的利用。第二渲染單元130可以根據(jù)第二渲染方案通過表現(xiàn)間接光和柔和的陰影中的至 少一種來執(zhí)行3D渲染。這里，第二渲染方案可以是可以基于光源、對(duì)象之間的光、漫射的光 中的至少一種和陰影來執(zhí)行渲染的輻射度渲染。在本示例中，輻射度渲染可以適當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn) 光的漫射、柔和的陰影等。第三渲染單元140可以根據(jù)第三渲染方案通過表現(xiàn)反射光、折射光、衍射光中的 至少一種來執(zhí)行3D渲染。這里，第三渲染方案可以為可以通過跟蹤從對(duì)象的表面反射的光 線的路徑以執(zhí)行渲染的光線跟蹤渲染。在本示例中，光線跟蹤渲染可以適當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)光的反 射、光的折射等。如上所述，可以基于用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料和硬件的性能中的至少一種來選 擇渲染方案，因此，可以最大化渲染的效率，并可以在各種硬件環(huán)境中有效地執(zhí)行渲染。圖3示出根據(jù)另一示例實(shí)施例的執(zhí)行混合渲染的過程。參照?qǐng)D3，在操作310中，可以輸入作為構(gòu)成場(chǎng)景(scene)的成組的對(duì)象的場(chǎng)景圖 形(scene graph)和光信息以作為輸入數(shù)據(jù)。在操作320中，可以執(zhí)行計(jì)算諸如光的漫射、柔和的陰影等的全局照明(global illumination)的效果的輻射度渲染。這里，可以從構(gòu)成場(chǎng)景的對(duì)象的表面提取面片或采樣 點(diǎn)，以執(zhí)行輻射度渲染，可以模擬面片和采樣點(diǎn)的相互影響，因此，可以計(jì)算面片和采樣點(diǎn) 的顏色。在操作330中，通過利用提取的面片或采樣點(diǎn)的顏色信息、相機(jī)、對(duì)象的材料信息 以執(zhí)行柵格化渲染，可以在幀緩沖器中存儲(chǔ)將被輸出在屏幕上的每個(gè)像素值。在操作340中，在執(zhí)行光線跟蹤渲染的過程中，可以計(jì)算諸如光的反射、折射等的 全局照明的效果，可以通過利用該計(jì)算得到的顏色值來更新在操作320中幀緩沖器的存儲(chǔ) 的顏色值。在操作S350中，可以基于更新的值來最終產(chǎn)生反映了光的折射和反射的3D輸出 圖像。圖4示出根據(jù)示例實(shí)施例的輻射度渲染方案。參照?qǐng)D4，輻射度渲染可以基于光量的分布將整個(gè)表面分為小片(pieCe)410、 420、430，或者可以從表面提取采樣點(diǎn)，以計(jì)算在對(duì)象之間交換(exchange)的光的效果、漫 射的光等、以及來自光源的光。即，將構(gòu)成場(chǎng)景的整個(gè)表面分為被稱作面片的片410、420、 430，可以計(jì)算從光源傳輸?shù)降谝幻嫫?、然后從第一面片傳輸?shù)降诙嫫⑷缓髲牡诙嫫?傳輸?shù)降谌嫫墓饽艿牧俊?br> 在本示例中，例如，當(dāng)將輻射度渲染應(yīng)用于由寬的白色的墻壁和紅色和藍(lán)色的地 面構(gòu)成的場(chǎng)景時(shí)，白色的墻壁可以因從紅色的地面反射的漫射光的影響而呈現(xiàn)紅色。圖5示出根據(jù)示例實(shí)施例的柵格化渲染方案。參照?qǐng)D5，可以通過具有3D位置和顏色的定點(diǎn)(definite point) 510來形成一組 三角形520，該組三角形520可以轉(zhuǎn)換為圖形硬件幀緩沖器的像素530和540。然而，柵格化 渲染可以使用圖形硬件加速(graphic hardwareacceleration)，并可以在表現(xiàn)諸如反射、 折射、間接光等的全局照明方面存在困難。圖6示出根據(jù)示例實(shí)施例的光線跟蹤渲染方案。參照?qǐng)D6，光線跟蹤渲染可以為這樣的方案，S卩，通過從視點(diǎn)沿屏幕中的每個(gè)像素 的方向傳播光線來計(jì)算可視對(duì)象(visible object)和視點(diǎn)的亮度。在本示例中，從視點(diǎn) 傳播的主光線(primary ray)610可以執(zhí)行用于計(jì)算在光線到達(dá)對(duì)象時(shí)的時(shí)刻是否包括 陰影的陰影光線(shadow ray)640、用于在對(duì)象具有反射表面時(shí)得到反射圖像的反射光線 630，用于在對(duì)象具有折射表面時(shí)得到折射圖像的折射光線620等的遞歸產(chǎn)生(recursive generation) 0光線跟蹤渲染可以適當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)諸如反射、折射等的全局照明。然而，因?yàn)楣?線跟蹤需要大量的計(jì)算，所以在實(shí)時(shí)渲染中利用光線跟蹤存在困難。此外，當(dāng)表現(xiàn)光的漫射 和柔和的陰影時(shí)，需要的光線的量迅速增加，從而增加了計(jì)算的量。圖7示出根據(jù)示例實(shí)施例的產(chǎn)生用于光線跟蹤的掩模的過程。參照?qǐng)D7，掩模的分辨率可以與屏幕的分辨率相同，并可以指示使用光線跟蹤渲染 的區(qū)域720和不使用光線跟蹤渲染的區(qū)域710。例如，當(dāng)像素具有掩模中的預(yù)定區(qū)域的值且 該值不為零時(shí)，可以針對(duì)該像素產(chǎn)生光線，并可以針對(duì)該像素執(zhí)行光線跟蹤。這里，可以以 構(gòu)成場(chǎng)景的對(duì)象為單位來產(chǎn)生掩模，也可以基于對(duì)象的反射系數(shù)和折射系數(shù)來產(chǎn)生掩模。例如，當(dāng)對(duì)象的材料的反射系數(shù)和折射系數(shù)小于預(yù)定值時(shí)，可以將繪制該對(duì)象的 區(qū)域的像素值設(shè)置為零。此外，當(dāng)對(duì)象距視點(diǎn)超過預(yù)定值時(shí)，可以將繪制該對(duì)象的區(qū)域的像 素值設(shè)置為零。此外，繪制對(duì)象的區(qū)域小于預(yù)定值，將該繪制對(duì)象的區(qū)域的像素值設(shè)置為 零。圖8示出根據(jù)示例實(shí)施例的混合可擴(kuò)展渲染方法的可操作流程圖。參照?qǐng)D8，在操作810中，可以選擇用于執(zhí)行3D渲染的渲染方案。例如，可以基于 用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料性質(zhì)和距給定相機(jī)的距離、硬件的性能等來確定渲染方案。這 里，用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料性質(zhì)可以包括用于渲染的目標(biāo)對(duì)象是否使用反射、折射等， 并可以包括用于渲染的目標(biāo)對(duì)象是否使用間接光的表現(xiàn)。這里，將參照?qǐng)D9詳細(xì)地描述操 作 810。圖9示出圖8的選擇渲染方案的過程的可操作流程圖。參照?qǐng)D9，在操作910中，可以選擇第一渲染方案、第二渲染方案、第三渲染方案中 的至少一種渲染方案。這里，第一渲染方案可以為柵格化渲染，第二渲染方案可以為輻射度 渲染，第三渲染方案可以為光線跟蹤渲染。在操作920中，可以調(diào)節(jié)面片或采樣點(diǎn)的尺寸、面片或采樣點(diǎn)的數(shù)量。在本示例 中，面片或采樣點(diǎn)可以用于執(zhí)行輻射度渲染。因此，可以詳細(xì)計(jì)算接近于相機(jī)的視點(diǎn)的面片 或采樣點(diǎn)，并可以減少與遠(yuǎn)離視點(diǎn)的面片或采樣點(diǎn)相關(guān)的計(jì)算量。在操作930中，可以調(diào)節(jié)光線跟蹤的掩模的產(chǎn)生、反射反彈的次數(shù)、折射反彈的次數(shù)。這里，將參照?qǐng)D10詳細(xì)描述操作930。圖10示出圖9的調(diào)節(jié)掩模的產(chǎn)生、反射反彈的次數(shù)、折射反彈的次數(shù)的過程的可 操作流程圖。參照?qǐng)D10，在操作1010中，可以通過確定用于光線跟蹤的掩模的像素值來產(chǎn)生掩 模。在本示例中，可以將執(zhí)行光線跟蹤的區(qū)域的像素值設(shè)置為與不執(zhí)行光線跟蹤的區(qū)域的 像素值不同。將參照?qǐng)D11來詳細(xì)描述掩模的產(chǎn)生。圖11示出圖10的產(chǎn)生掩模的過程的可操作流程圖。參照?qǐng)D11，在操作1110中，將用于產(chǎn)生光線的區(qū)域的像素值設(shè)置為第一設(shè)置值。 在本示例中，第一設(shè)置值可以為大于零的隨機(jī)值。在操作1120中，將不產(chǎn)生光線的區(qū)域的像素值設(shè)置為第二設(shè)置值。在本示例中， 第二設(shè)置值可以為零。因此，第一設(shè)置值和第二設(shè)置值彼此不同，可以基于第一設(shè)置值和第二設(shè)置值來 確定在渲染期間是否使用光線跟蹤渲染。再次參照?qǐng)D10，在操作1020中，可以調(diào)節(jié)反射反彈的次數(shù)和折射反彈的次數(shù)中的 至少一種?？梢曰谟布男阅軄碚{(diào)節(jié)反射反彈的次數(shù)和折射反彈的次數(shù)。此外，在硬件 的性能高的情況下，可以將反射反彈的次數(shù)和折射反彈的次數(shù)設(shè)置為高，因此，可以表現(xiàn)優(yōu) 良的3D效果。再次參照?qǐng)D8，在操作820中，可以根據(jù)第一渲染方案通過表現(xiàn)直接光來執(zhí)行3D渲 染。在本示例中，第一渲染方案可以為柵格化渲染。在操作830中，可以根據(jù)第二渲染方案通過表現(xiàn)間接光和柔和的陰影中的至少一 種來執(zhí)行3D渲染。在本示例中，第二渲染方案可以為輻射度渲染。在操作840中，可以根據(jù)第三渲染方案通過表現(xiàn)反射光、折射光、衍射光中的至少 一種來執(zhí)行3D渲染。在本示例中，第三渲染方案可以為光線跟蹤渲染。在本示例中，可以選擇性地應(yīng)用第一渲染方案、第二渲染方案、第三渲染方案以執(zhí) 行3D渲染。如上所述，基于用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料性質(zhì)來選擇性地應(yīng)用至少一種渲染方 案，從而最大化每種渲染方案的優(yōu)點(diǎn)的利用，并最大化渲染的效率。此外，基于硬件的性能來應(yīng)用渲染方案，從而調(diào)節(jié)渲染速度和效果，并使渲染的執(zhí) 行針對(duì)硬件的性能而優(yōu)化。還可以通過介質(zhì)(例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))中/上的計(jì)算機(jī)可讀代碼/指令來實(shí) 施根據(jù)示例性實(shí)施例的混合可擴(kuò)展渲染方法，以控制至少一個(gè)處理元件來實(shí)現(xiàn)上面描述的 任意實(shí)施例。介質(zhì)可以與任何允許計(jì)算機(jī)可讀指令的存儲(chǔ)和/或傳輸?shù)慕橘|(zhì)/媒介對(duì)應(yīng)。例如，計(jì)算機(jī)可讀代碼可以以各種方式在介質(zhì)上記錄/傳輸，介質(zhì)的示例包括記 錄介質(zhì)，諸如磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，ROM、軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器等)、光記錄介質(zhì)(例如， CD-ROM或DVD)、傳輸介質(zhì)(諸如攜帶或包括例如互聯(lián)網(wǎng)的元件的介質(zhì))。因此，根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施例，例如，介質(zhì)可以為這樣的包括或攜帶信號(hào)或信息的經(jīng)限定并可測(cè)量的結(jié)構(gòu)，諸如 攜帶比特流(bitstream)的裝置。介質(zhì)也可以為分布式網(wǎng)絡(luò)，從而計(jì)算機(jī)可讀代碼以分布 式的方式進(jìn)行存儲(chǔ)/傳輸并執(zhí)行。此外，僅作為示例，處理元件可以包括處理器或計(jì)算機(jī)處 理器，處理元件可以為分布式和/或包括在單個(gè)裝置中。
雖然已經(jīng)示出并描述了一些示例實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在 不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以在這些示例實(shí)施例中進(jìn)行改變，本發(fā)明的范圍 由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
一種混合渲染裝置，包括確定單元，選擇用于執(zhí)行3D渲染的渲染方案；第一渲染單元，根據(jù)第一渲染方案通過表現(xiàn)直接光來執(zhí)行3D渲染；第二渲染單元，根據(jù)第二渲染方案通過表現(xiàn)間接光和陰影中的至少一種來執(zhí)行3D渲染；第三渲染單元，根據(jù)第三渲染方案通過表現(xiàn)反射光、折射光、衍射光中的至少一種來執(zhí)行3D渲染。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，確定單元基于用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料性質(zhì)來 選擇渲染方案。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，確定單元基于硬件的性能來選擇渲染方案。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，第一渲染方案是通過將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為像素圖案 圖像以執(zhí)行渲染的柵格化渲染。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，第二渲染方案是基于光源、對(duì)象之間的光、漫射的 光中的至少一種以執(zhí)行渲染的輻射度渲染。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，第三渲染方案是通過跟蹤從對(duì)象的表面反射的光 線的路徑以執(zhí)行渲染的光線跟蹤渲染。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，確定單元包括渲染方案選擇單元，從第一渲染方案、第二渲染方案、第三渲染方案中選擇至少一種渲 染方案；第一參數(shù)調(diào)節(jié)單元，調(diào)節(jié)用于輻射度渲染的面片或采樣點(diǎn)的尺寸、面片或采樣點(diǎn)的數(shù)量；第二參數(shù)調(diào)節(jié)單元，調(diào)節(jié)用于光線跟蹤的掩模的產(chǎn)生、反射反彈的次數(shù)、折射反彈的次數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，第二參數(shù)調(diào)節(jié)單元包括 掩模產(chǎn)生調(diào)節(jié)單元，確定用于光線跟蹤的掩模的像素值；反射次數(shù)調(diào)節(jié)單元，調(diào)節(jié)反射反彈的次數(shù)和折射反彈的次數(shù)中的至少一種。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，掩模產(chǎn)生調(diào)節(jié)單元將用于產(chǎn)生光線的區(qū)域的像素 值設(shè)置為第一設(shè)置值，并將不產(chǎn)生光線的區(qū)域的像素值設(shè)置為第二設(shè)置值。
10.一種混合渲染方法，包括如下步驟 選擇用于執(zhí)行3D渲染的渲染方案； 根據(jù)第一渲染方案來表現(xiàn)直接光；根據(jù)第二渲染方案來表現(xiàn)間接光和柔和的陰影中的至少一種； 根據(jù)第三渲染方案來表現(xiàn)反射光、折射光、衍射光中的至少一種。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，選擇步驟基于用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料性質(zhì) 來選擇渲染方案。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，選擇步驟基于硬件的性能來選擇渲染方案。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，第一渲染方案是通過將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為像素圖 案圖像以執(zhí)行渲染的柵格化渲染。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，第二渲染方案是基于光源、對(duì)象之間的光、漫射的光中的至少一種以執(zhí)行渲染的輻射度渲染。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，第三渲染方案是通過跟蹤從對(duì)象的表面反射的 光線的路徑以執(zhí)行渲染的光線跟蹤渲染。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，選擇步驟包括如下步驟從第一渲染方案、第二渲染方案、第三渲染方案中選擇至少一種渲染方案； 調(diào)節(jié)用于輻射度渲染的面片或采樣點(diǎn)的尺寸、面片或采樣點(diǎn)的數(shù)量； 調(diào)節(jié)用于光線跟蹤的掩模的產(chǎn)生、反射反彈的次數(shù)、折射反彈的次數(shù)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，調(diào)節(jié)掩模的產(chǎn)生、反射反彈的次數(shù)、折射反彈的 次數(shù)的步驟包括如下步驟通過確定用于光線跟蹤的掩模的像素值來產(chǎn)生掩模； 調(diào)節(jié)反射反彈的次數(shù)和折射反彈的次數(shù)中的至少一種。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，產(chǎn)生掩模的步驟包括 將用于產(chǎn)生光線的區(qū)域的像素值設(shè)置為第一設(shè)置值；將不產(chǎn)生光線的區(qū)域的像素值設(shè)置為第二設(shè)置值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合渲染裝置和方法。公開了一種混合可擴(kuò)展渲染裝置及其方法?；旌峡蓴U(kuò)展渲染裝置可以根據(jù)用于渲染的目標(biāo)對(duì)象的材料性質(zhì)、目標(biāo)對(duì)象和給定的相機(jī)位置之間的距離、硬件的性能等選擇性地應(yīng)用柵格化渲染、輻射度渲染、光線跟蹤渲染中的至少一種。混合渲染裝置包括確定單元，選擇用于執(zhí)行3D渲染的渲染方案；第一渲染單元，根據(jù)第一渲染方案通過表現(xiàn)直接光來執(zhí)行3D渲染；第二渲染單元，根據(jù)第二渲染方案通過表現(xiàn)間接光和陰影中的至少一種來執(zhí)行3D渲染；第三渲染單元，根據(jù)第三渲染方案通過表現(xiàn)反射光、折射光、衍射光中的至少一種來執(zhí)行3D渲染。
文檔編號(hào)G06T15/00GK101923727SQ20101020061
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者安廷桓, 安民修, 河仁友, 高永仁 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社