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专利号: 2020110751267
申请人: 杭州海康威视数字技术股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种虚拟光源的光源信息确定方法,其特征在于,所述方法包括:获取虚拟光源的中心点在预设虚拟场景的世界坐标系的中心点世界坐标;

确定所述虚拟光源的球形包围盒表面的备选点,并获取所述备选点在所述世界坐标系的备选点世界坐标;

基于所述中心点世界坐标和所述备选点世界坐标,计算以所述备选点为起点,以所述虚拟光源的中心点为终点的射线,并确定所述射线与所述虚拟光源的外表面的相交点;

计算所述相交点在所述世界坐标系的相交点世界坐标;

确定所述虚拟光源的外表面在所述相交点处,指向所述虚拟光源外的法向量的方向,作为所述相交点处的光源方向。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述虚拟光源的外表面由多个三角形面片拼接;

所述基于所述中心点世界坐标和所述备选点世界坐标,计算以所述备选点为起点,以所述虚拟光源的中心点为终点的射线,并确定所述射线与所述虚拟光源的外表面的相交点,包括:

基于所述中心点世界坐标、所述备选点世界坐标和光线追踪算法,确定以所述备选点为起点,以所述虚拟光源的中心点为终点的射线,与所述虚拟光源的外表面的相交点所属的三角形面片,作为目标三角形面片,以及所述相交点相对于所述目标三角形面片的顶点的位置参数;

所述计算所述相交点在所述世界坐标系的相交点世界坐标,包括:基于所述目标三角形面片的顶点在所述世界坐标系的顶点世界坐标,以及所述位置参数,计算所述相交点在所述世界坐标系的相交点世界坐标。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定所述虚拟光源的外表面在所述相交点处,指向所述虚拟光源外的法向量的方向,作为所述相交点处的光源方向,包括:确定所述目标三角形面片的法向量中,指向所述虚拟光源外的法向量的方向,作为所述相交点处的光源方向。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述确定所述虚拟光源的球形包围盒表面的备选点,并获取所述备选点在所述世界坐标系的备选点世界坐标之前,所述方法还包括:

获取所述虚拟光源的外接长方体的对角线在所述世界坐标系的长度;

确定以所述虚拟光源的外接长方体的中心点为球心,以所述虚拟光源的外接长方体的对角线在所述世界坐标系的长度为直径的球形包围盒,作为所述虚拟光源的球形包围盒。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取虚拟光源的中心点在预设虚拟场景的世界坐标系的中心点世界坐标,包括:基于虚拟光源的中心点在预设模型坐标系的坐标,以及所述预设模型坐标系与预设虚拟场景的世界坐标系的转换关系,计算所述虚拟光源的中心点在所述世界坐标系的中心点世界坐标;

所述获取所述虚拟光源的外接长方体的对角线在所述世界坐标系的长度,包括:获取所述虚拟光源的外接长方体的顶点在所述预设模型坐标系的顶点模型坐标;

基于所述顶点模型坐标和所述转换关系,计算所述虚拟光源的外接长方体的顶点在所述世界坐标系的顶点世界坐标;

基于所述虚拟光源的外接长方体的顶点在所述世界坐标系的顶点世界坐标,计算所述虚拟光源的外接长方体的对角线在所述世界坐标系的长度。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述确定所述虚拟光源的外表面在所述相交点处,指向所述虚拟光源外的法向量的方向,作为所述相交点处的光源方向之后,所述方法还包括:

基于所述相交点世界坐标和所述相交点处的光源方向,对所述预设虚拟场景进行渲染。

7.一种虚拟光源的光源信息确定装置,其特征在于,所述装置包括:中心点世界坐标获取模块,用于获取虚拟光源的中心点在预设虚拟场景的世界坐标系的中心点世界坐标;

备选点世界坐标获取模块,用于确定所述虚拟光源的球形包围盒表面的备选点,并获取所述备选点在所述世界坐标系的备选点世界坐标;

相交点确定模块,用于基于所述中心点世界坐标和所述备选点世界坐标,计算以所述备选点为起点,以所述虚拟光源的中心点为终点的射线,并确定所述射线与所述虚拟光源的外表面的相交点;

相交点世界坐标计算模块,用于计算所述相交点在所述世界坐标系的相交点世界坐标;

光源方向确定模块,用于确定所述虚拟光源的外表面在所述相交点处,指向所述虚拟光源外的法向量的方向,作为所述相交点处的光源方向。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述虚拟光源的外表面由多个三角形面片拼接;

所述相交点确定模块,具体用于基于所述中心点世界坐标、所述备选点世界坐标和光线追踪算法,确定以所述备选点为起点,以所述虚拟光源的中心点为终点的射线,与所述虚拟光源的外表面的相交点所属的三角形面片,作为目标三角形面片,以及所述相交点相对于所述目标三角形面片的顶点的位置参数;

所述相交点世界坐标计算模块,具体用于基于所述目标三角形面片的顶点在所述世界坐标系的顶点世界坐标,以及所述位置参数,计算所述相交点在所述世界坐标系的相交点世界坐标。

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述光源方向确定模块,具体用于确定所述目标三角形面片的法向量中,指向所述虚拟光源外的法向量的方向,作为所述相交点处的光源方向。

10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:长度获取模块,用于在所述确定所述虚拟光源的球形包围盒表面的备选点,并获取所述备选点在所述世界坐标系的备选点世界坐标之前,获取所述虚拟光源的外接长方体的对角线在所述世界坐标系的长度;

球形包围盒确定模块,用于确定以所述虚拟光源的外接长方体的中心点为球心,以所述虚拟光源的外接长方体的对角线在所述世界坐标系的长度为直径的球形包围盒,作为所述虚拟光源的球形包围盒。

11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述中心点世界坐标获取模块,具体用于基于虚拟光源的中心点在预设模型坐标系的坐标,以及所述预设模型坐标系与预设虚拟场景的世界坐标系的转换关系,计算所述虚拟光源的中心点在所述世界坐标系的中心点世界坐标;

所述长度获取模块,包括:

顶点模型坐标获取子模块,用于获取所述虚拟光源的外接长方体的顶点在所述预设模型坐标系的顶点模型坐标;

顶点世界坐标计算子模块,用于基于所述顶点模型坐标和所述转换关系,计算所述虚拟光源的外接长方体的顶点在所述世界坐标系的顶点世界坐标;

长度获取子模块,用于基于所述虚拟光源的外接长方体的顶点在所述世界坐标系的顶点世界坐标,计算所述虚拟光源的外接长方体的对角线在所述世界坐标系的长度。

12.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:渲染模块,用于在所述确定所述虚拟光源的外表面在所述相交点处,指向所述虚拟光源外的法向量的方向,作为所述相交点处的光源方向之后,基于所述相交点世界坐标和所述相交点处的光源方向,对所述预设虚拟场景进行渲染。

13.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器,所述通信接口,所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;

所述存储器,用于存放计算机程序;

所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。

14.一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内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。