1.一種便攜設(shè)備的交互材質(zhì)獲取系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括:
采集模塊,用于使用便攜設(shè)備采集無閃光材質(zhì)圖像,還用于利用便攜設(shè)備采集帶閃光材質(zhì)圖像;
高光分離模塊,用于將所述采集模塊采集的無閃光原始RGB顏色空間圖像轉(zhuǎn)化成YUV顏色空間圖像,并基于用戶輸入的分離參數(shù)以及YUV顏色空間圖像的原始明暗圖計(jì)算得到新的明暗圖,進(jìn)一步將YUV圖像分離得到鏡像反射圖和漫反射圖;
法向圖模塊,根據(jù)高光分離模塊得到新明暗圖的像素差,在切空間創(chuàng)建第一切向量和第二切向量,進(jìn)一步,根據(jù)第一切向量和第二切向量計(jì)算法向圖初始值;
漫反射模塊,用于獲取所述高光分離得到的漫反射圖,計(jì)算漫反射系數(shù)圖初始值;
高光指數(shù)模塊,用于獲取所述高光分離模塊得到新明暗圖,進(jìn)一步,基于用戶輸入的高光系數(shù)計(jì)算高光指數(shù)圖的初始值;
鏡像反射模塊,用于獲取所述高光分離得到的鏡像反射圖,進(jìn)一步計(jì)算鏡像反射系數(shù)圖的初始值;
參數(shù)優(yōu)化模塊,用于獲取根據(jù)所述法向圖模塊、漫反射模塊、高光指數(shù)模塊和鏡像反射模塊得到的初始化參數(shù),還獲取所述采集模塊的帶閃光材質(zhì)圖像,使用非線性優(yōu)化技術(shù)計(jì)算材質(zhì)貼圖參數(shù)并生成材質(zhì)貼圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜設(shè)備的交互材質(zhì)獲取系統(tǒng),其特征在于,所述的高光分離模塊還包括:
轉(zhuǎn)換子模塊,用于將采集的無閃光材質(zhì)圖像的原始RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為YUV顏色空間的材質(zhì)圖像,原始明暗圖Y1、以及原始顏色圖U及飽和度V;
分離子模塊,用于根據(jù)用戶自定義設(shè)置的分離參數(shù)p,其中新明暗圖Y2為Y2=Y1*p,進(jìn)一步,基于新明暗圖Y2、原始顏色圖U及飽和度V組合為新RGB圖像,并將新RGB圖像作為漫反射圖,鏡像反射圖像與漫反射圖的和為原始RGB圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜設(shè)備的交互材質(zhì)獲取系統(tǒng),其特征在于,所述的法向圖模塊還包括:
用于獲取所述新明暗圖Y2的像素差,進(jìn)一步,對于任意像素點(diǎn)的值,在S和T方向的切向量分別為
,
,
則第一切向量S與第二切向量T的積為法向圖初始值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜設(shè)備的交互材質(zhì)獲取系統(tǒng),其特征在于,所述的漫反射模塊還包括:
用于對漫反射初始值進(jìn)行計(jì)算,其中,
漫反射系數(shù)圖=漫反射圖/NdotL,
NdotL為像素法向量與光照向量的內(nèi)積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜設(shè)備的交互材質(zhì)獲取系統(tǒng),其特征在于,所述的高光指數(shù)模塊還包括:
用于根據(jù)用戶自定義輸入的高光參數(shù),對高光指數(shù)圖的初始值進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算方式為,
高光指數(shù)圖=新的明暗圖Y2*高光參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜設(shè)備的交互材質(zhì)獲取系統(tǒng),其特征在于,所述的鏡像反射模塊還包括:
用于計(jì)算鏡面反射系數(shù)圖的初始值,其計(jì)算方式為,
鏡面反射系數(shù)圖=鏡面反射圖/pow(NdotH,g(x))/NdotL,
其中H表示光照、視線中間分量,NdotH為像素法向量與H的內(nèi)積,g(x)表示任意像素點(diǎn)x的高光指數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜設(shè)備的交互材質(zhì)獲取系統(tǒng),其特征在于,所述的參數(shù)優(yōu)化模塊還包括:
聚類子模塊,用于對參數(shù)初始化的無閃光圖像的所有像素點(diǎn)進(jìn)行N聚類,N表示聚類個數(shù);
采集參數(shù)子模塊,用于獲取便攜設(shè)備的FOV參數(shù),初始化帶閃光圖像每個像素點(diǎn)的光照Lj、視線Vj參數(shù);
像素處理子模塊,用于對所述帶閃光圖像的每個像素類別Ci進(jìn)行處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的便攜設(shè)備的交互材質(zhì)獲取系統(tǒng),其特征在于,所述像素處理子模塊對每個像素類別Ci處理還包括:
像素選取子模塊,用于獲取當(dāng)前像素類別中的任意一個像素點(diǎn)P的值;
讀取初始參數(shù)子模塊,用于獲取與像素點(diǎn)P對應(yīng)的無閃光材質(zhì)圖像像素點(diǎn)的初始化參數(shù);
讀取采集參數(shù)子模塊,用于讀取當(dāng)前像素類別Ci的每一個像素點(diǎn)Pj的RGB值、光照Lj、視線Vj;
非線性優(yōu)化子模塊,用于分別調(diào)取所述像素選取子模塊、讀取初始參數(shù)子模塊、讀取采集參數(shù)子模塊獲取的數(shù)據(jù),使用非線性優(yōu)化計(jì)算像素點(diǎn)P的參數(shù),并存儲作為當(dāng)前像素類別Ci對應(yīng)的貼圖參數(shù)基;
貼圖參數(shù)子模塊,用于一一計(jì)算當(dāng)前像素類別Ci的剩余像素點(diǎn)與像素點(diǎn)P的比值,作為剩余像素點(diǎn)的權(quán)重系數(shù),進(jìn)一步,根據(jù)當(dāng)前像素類別Ci的貼圖參數(shù)基,計(jì)算剩余像素點(diǎn)的貼圖參數(shù)。
9.一種交互材質(zhì)獲取方法,其特征在于,該方法包括:
采集模塊,用于使用便攜設(shè)備采集無閃光材質(zhì)圖像,還用于利用便攜設(shè)備采集帶閃光材質(zhì)圖像;
將所述采集模塊采集的無閃光原始RGB顏色空間圖像轉(zhuǎn)化成YUV顏色空間圖像,并基于用戶輸入的分離參數(shù)以及YUV顏色空間圖像的原始明暗圖計(jì)算得到新的明暗圖,進(jìn)一步將YUV圖像分離得到鏡像反射圖和漫反射圖;
高光分離模塊得到新明暗圖的像素差,在切空間創(chuàng)建第一切向量和第二切向量,進(jìn)一步,根據(jù)第一切向量和第二切向量計(jì)算法向圖初始值;
獲取所述高光分離得到的漫反射圖,計(jì)算漫反射系數(shù)圖初始值;
獲取所述高光分離模塊得到新明暗圖,進(jìn)一步,基于用戶輸入的高光系數(shù)計(jì)算高光指數(shù)圖的初始值;
獲取所述高光分離得到的鏡像反射圖,進(jìn)一步計(jì)算鏡像反射系數(shù)圖的初始值;
獲取根據(jù)所述法向圖模塊、漫反射模塊、高光指數(shù)模塊和鏡像反射模塊得到的初始化參數(shù),還獲取所述采集模塊的帶閃光材質(zhì)圖像,使用非線性優(yōu)化技術(shù)計(jì)算材質(zhì)貼圖參數(shù)并生成材質(zhì)貼圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交互材質(zhì)獲取方法,其特征在于,該方法還包括:
將采集的無閃光材質(zhì)圖像的原始RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為YUV顏色空間的材質(zhì)圖像,原始明暗圖Y1、以及原始顏色圖U及飽和度V;
根據(jù)用戶自定義設(shè)置的分離參數(shù)p,其中新明暗圖Y2為Y2=Y1*p,進(jìn)一步,基于新明暗圖Y2、原始顏色圖U及飽和度V組合為新RGB圖像,并將新RGB圖像作為漫反射圖,鏡像反射圖像與漫反射圖的和為原始RGB圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交互材質(zhì)獲取方法,其特征在于,該方法還包括:
獲取所述新明暗圖Y2的像素差,進(jìn)一步,對于任意像素點(diǎn)的值,在S和T方向的切向量分別為,,則第一切向量S與第二切向量T的積為法向圖初始值。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交互材質(zhì)獲取方法,其特征在于,該方法還包括:
對漫反射初始值進(jìn)行計(jì)算,其中,漫反射系數(shù)圖=漫反射圖/NdotL,NdotL為像素法向量與光照向量的內(nèi)積。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交互材質(zhì)獲取方法,其特征在于,該方法還包括:
根據(jù)用戶自定義輸入的高光參數(shù),對高光指數(shù)圖的初始值進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算方式為,高光指數(shù)圖=新的明暗圖Y2*高光參數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交互材質(zhì)獲取方法,其特征在于,該方法還包括:
計(jì)算鏡面反射系數(shù)圖的初始值,其計(jì)算方式為,
鏡面反射系數(shù)圖=鏡面反射圖/pow(NdotH,g(x))/NdotL,
其中H表示光照、視線中間分量,NdotH為像素法向量與H的內(nèi)積,g(x)表示任意像素點(diǎn)x的高光指數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交互材質(zhì)獲取方法,其特征在于,該方法還包括:
對參數(shù)初始化的無閃光圖像的所有像素點(diǎn)進(jìn)行N聚類,N表示聚類個數(shù);
獲取便攜設(shè)備的FOV參數(shù),初始化帶閃光圖像每個像素點(diǎn)的光照Lj、視線Vj參數(shù);
對所述帶閃光圖像的每個像素類別Ci進(jìn)行處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的交互材質(zhì)獲取方法,其特征在于,該方法還對沒個Ci進(jìn)行計(jì)算,包括:
獲取當(dāng)前像素類別中的任意一個像素點(diǎn)P的值;
獲取與像素點(diǎn)P對應(yīng)的無閃光材質(zhì)圖像像素點(diǎn)的初始化參數(shù);
讀取當(dāng)前像素類別Ci的每一個像素點(diǎn)Pj的RGB值、光照Lj、視線Vj;
分別調(diào)取所述像素選取子模塊、讀取初始參數(shù)子模塊、讀取采集參數(shù)子模塊獲取的數(shù)據(jù),使用非線性優(yōu)化計(jì)算像素點(diǎn)P的參數(shù),并存儲作為當(dāng)前像素類別Ci對應(yīng)的貼圖參數(shù)基;
一一計(jì)算當(dāng)前像素類別Ci的剩余像素點(diǎn)與像素點(diǎn)P的比值,作為剩余像素點(diǎn)的權(quán)重系數(shù),進(jìn)一步,根據(jù)當(dāng)前像素類別Ci的貼圖參數(shù)基,計(jì)算剩余像素點(diǎn)的貼圖參數(shù)。