| 主权项 |
一种基于虚拟点光源和稀疏矩阵还原的全局光照绘制方法，其特征在于，包括：(1)构建几何网格的空间加速层次结构，并利用所述的空间加速层次结构和摄像机的位置信息，采用光线追踪法确定摄像机在几何网格中的视觉采样点，并确定各个视觉采样点的采样点信息，所述的采样点信息包括对应视觉采样点的位置、法向量、材质和对应像素点标记；(2)根据各个虚拟点光源的位置信息、材质信息和能量信息，利用光割算法建立光树；(3)根据各个视觉采样点的位置对视觉采样点进行聚类，将所述的视觉采样点分为若干类；(4)针对每一类视觉采样点，进行如下处理：(4‑1)根据所述的光树采用光割算法计算该类视觉采样点的光割，并根据所述光割确定该类视觉采样点的初始光传递矩阵，所述的初始光传递矩阵为m×n阶，m为该类视觉采样点中的视觉采样点的个数，n为所述光割中光割节点的个数；(4‑2)对所述的初始光传递矩阵进行随机采样，得到若干个特征元素，计算各个特征元素的值，并根据各个特征元素的值对初始光传递矩阵进行降维处理，得到中间光传递矩阵，具体包括如下步骤：(4‑21)对初始光传递矩阵进行第一次随机采样得到若干个第一特征元素，保证每一列中至少有两个特征元素，并计算各个特征元素的值；(4‑22)分别计算初始光传递矩阵中各列特征元素的方差，并以各列的方差在总方差中占的比重作为该列的采样概率，对初始光传递矩阵中的每一列，按照各列对应的采样概率进行第二次随机采样，得到若干个第二特征元素，并计算各个特征元素的值；(4‑23)以所有第一特征元素和第二特征元素作为特征元素，将初始光传递矩阵中各列最大的特征元素与设定的阈值进行比较，并根据比较结果，从初始光传递矩阵中剔除最大的特征元素小于设定阈值的列，得到中间光传递矩阵；(4‑3)利用特征元素对中间光传递矩阵进行稀疏矩阵还原，得到该类视觉采样点的光传递矩阵，并将光传递矩阵中每一行元素的元素值的累加和作为该行对应的视觉采样点的光照值；(5)根据各个视觉采样点的对应像素点标记，确定几何网格中各个像素点对应的视觉采样点，将各个像素点对应的视觉采样点的光照值进行加权求和，以加权求和结果作为该像素点的亮度值。 |
