AR Engine光照估计能力,让虚拟物体在现实世界更具真实感

原创
2022/11/15 09:11
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AR是一项现实增强技术,即在视觉层面上实现虚拟物体和现实世界的深度融合,打造沉浸式AR交互体验。而想要增强虚拟物体与现实世界的融合效果,光照估计则是关键能力之一。

人们所看到的世界外观,都是由光和物质相互作用而决定的,当光源照射到物体上时,光线通过被吸收、反射和透射等方式,传递给人们物体的颜色、亮度和阴影等信息,成为人们视觉层面上构建物体外观的主要因素。因此,AR应用若要将3D虚拟物体融于现实世界并具备真实感,前提就是要拥有和现实世界一致的光照条件。

特性介绍

光照估计是指在AR应用场景中的光照情况,华为HMS Core AR Engine光照估计能力提供了真实的光照条件。通过光照估计,可跟踪设备周围的光线信息,计算出摄像头图像的平均光照强度,并将以上估算出的光照信息实时反馈到虚拟物体,为虚拟物体的渲染提供依据,保证虚拟物体和现实世界的光照一致性,从而使虚拟物体的颜色随着当前环境光照的变化而变化,看起来更为逼真。

能力解析

真实环境中,不同材质的物体在不同光照条件下的呈现效果是不同的,为呈现逼近真实的虚拟物体渲染效果,AR Engine的光照估计能力也需同时满足以下光照场景中的真实展示效果。

主光源方向跟踪

在真实光照环境中,当虚拟物体的位置和摄像头视点固定不动时,主光源照射的方向不同,就会使虚拟物体的明暗、阴影和高光效果呈现显著差异。

环境光着色渲染

在真实光照环境中,当虚拟物体的颜色和材质固定不变,而环境光有明暗变化时,虚拟物体也会随着环境光的明暗变化而产生不同的亮度变化。

同样,当环境光的颜色不停变化时,虚拟物体也会通过光照估计能力反射出不同颜色实时变化的光照渲染效果。

环境图纹理映射

在真实的光照环境中,如果虚拟物体的表面呈镜面效果,那么在不同的环境中,就会通过光照估计模拟出镜面成像,将不同环境的纹理映射于虚拟物体表面,从而与真实环境产生更加紧密贴切的联系。

为增强虚拟物体在现实环境中的真实效果,不仅需要保证3D模型的逼真,更要模拟出和真实环境下趋于统一的渲染效果。HMS Core AR Engine光照估计能力为构建沉浸式的AR使用场景,实现以假乱真的视觉效果,将提供精准的光照跟踪和实时的信息反馈,让渲染后的虚拟物体更具可信度,在与现实场景实时交互过程中更具真实感。

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