AR是一項現實增強技術,即在視覺層面上實現虛擬物體和現實世界的深度融合,打造沉浸式AR交互體驗。而想要增強虛擬物體與現實世界的融合效果,光照估計則是關鍵能力之一。 人們所看到的世界外觀,都是由光和物質相互作用而決定的,當光源照射到物體上時,光線通過被吸收、反射和透射等方式,傳遞給人們物體的顏色、亮度 ...
AR是一項現實增強技術,即在視覺層面上實現虛擬物體和現實世界的深度融合,打造沉浸式AR交互體驗。而想要增強虛擬物體與現實世界的融合效果,光照估計則是關鍵能力之一。
人們所看到的世界外觀,都是由光和物質相互作用而決定的,當光源照射到物體上時,光線通過被吸收、反射和透射等方式,傳遞給人們物體的顏色、亮度和陰影等信息,成為人們視覺層面上構建物體外觀的主要因素。因此,AR應用若要將3D虛擬物體融於現實世界並具備真實感,前提就是要擁有和現實世界一致的光照條件。
特性介紹
光照估計是指在AR應用場景中的光照情況,華為HMS Core AR Engine光照估計能力提供了真實的光照條件。通過光照估計,可跟蹤設備周圍的光線信息,計算出攝像頭圖像的平均光照強度,並將以上估算出的光照信息實時反饋到虛擬物體,為虛擬物體的渲染提供依據,保證虛擬物體和現實世界的光照一致性,從而使虛擬物體的顏色隨著當前環境光照的變化而變化,看起來更為逼真。
能力解析
真實環境中,不同材質的物體在不同光照條件下的呈現效果是不同的,為呈現逼近真實的虛擬物體渲染效果,AR Engine的光照估計能力也需同時滿足以下光照場景中的真實展示效果。
主光源方向跟蹤
在真實光照環境中,當虛擬物體的位置和攝像頭視點固定不動時,主光源照射的方向不同,就會使虛擬物體的明暗、陰影和高光效果呈現顯著差異。
環境光著色渲染
在真實光照環境中,當虛擬物體的顏色和材質固定不變,而環境光有明暗變化時,虛擬物體也會隨著環境光的明暗變化而產生不同的亮度變化。
同樣,當環境光的顏色不停變化時,虛擬物體也會通過光照估計能力反射出不同顏色實時變化的光照渲染效果。
環境圖紋理映射
在真實的光照環境中,如果虛擬物體的錶面呈鏡面效果,那麼在不同的環境中,就會通過光照估計模擬出鏡面成像,將不同環境的紋理映射於虛擬物體錶面,從而與真實環境產生更加緊密貼切的聯繫。
為增強虛擬物體在現實環境中的真實效果,不僅需要保證3D模型的逼真,更要模擬出和真實環境下趨於統一的渲染效果。HMS Core AR Engine光照估計能力為構建沉浸式的AR使用場景,實現以假亂真的視覺效果,將提供精準的光照跟蹤和實時的信息反饋,讓渲染後的虛擬物體更具可信度,在與現實場景實時交互過程中更具真實感。
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