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龙图腾网获悉东北大学申请的专利一种基于重采样和探针的混合式屏幕空间全局光照方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119559317B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411636208.2，技术领域涉及：G06T15/50；该发明授权一种基于重采样和探针的混合式屏幕空间全局光照方法是由高天寒;庄正涛设计研发完成，并于2024-11-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于重采样和探针的混合式屏幕空间全局光照方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于重采样和探针的混合式屏幕空间全局光照方法，涉及全局光照技术领域，本方法首先在离线环境下，预计算烘焙光场探针；然后进行渲染几何缓冲区，以及更新光场探针；使用屏幕空间光线追踪生成初始样本；进行时间重采样以及空间重采样；获得间接漫反射光照结果；利用生成的几何缓冲区、间接漫反射光照、以及光源数据、阴影信息进行延迟着色；使用像素的屏幕空间坐标去采样间接漫反射光照，并与直接光照结果叠加在一起，从而获得最终的着色结果。

本发明授权一种基于重采样和探针的混合式屏幕空间全局光照方法在权利要求书中公布了：1.一种基于重采样和探针的混合式屏幕空间全局光照方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：在离线环境下，预计算烘焙光场探针； 步骤2：渲染几何缓冲区； 步骤3：更新光场探针； 步骤4：使用屏幕空间光线追踪生成初始样本； 所述步骤4包括以下步骤： 步骤4.1：生成HiZ缓冲区； 根据设定的最大层级，利用计算着色器从低到高生成不同层级的HiZ缓冲区；其中在第0层级，直接采样当前帧的深度缓冲；在之后的每一级中，均采样上一层级HiZ缓冲区中对应像素周围的四个深度值，并使用其中距离相机位置最近的深度值来作为当前层级中的值； 步骤4.2：准备光线数据； 对于每个屏幕像素，采样当前帧的几何缓冲区，获取世界空间法线、深度，并结合像素的屏幕空间坐标，重建出该像素对应的世界空间位置； 步骤4.3：生成采样方向； 使用随机种子与Hammersley采样方法，生成随机序列，再使用半球面范围内的Cosine-Weighted采样算法，生成半球内的光线采样方向； 步骤4.4：光线步进； 首先使用最小步长进行试探性步进，采样最低层级的HiZ缓冲区，并与此时的光线深度进行对比，如果光线深度与采样深度之间的差异小于设定阈值，则认为此时光线与表面相交；反之则没有相交；光线与表面相交之后，根据当前采样的HiZ缓冲区层级向下回退一级，然后继续进行步进，重复这个过程直到与最低层级的HiZ缓冲区相交，此时返回相交的像素点屏幕空间坐标；若没有相交则增大步长，继续进行步进，采样更高层级的HiZ缓冲区来作为此时表面的深度值，直到相交或者超出屏幕范围；如果光线与场景表面相交，且返回的像素点屏幕空间坐标合法，则跳转到步骤4.5；反之则跳转到步骤4.6；将光线起点位置称为可视点，将光线与场景的相交点称为采样点； 步骤4.5：追踪成功，使用屏幕空间信息生成初始样本； 对于每个屏幕像素，使用步骤4.4中像素点屏幕空间坐标，对应采样当前帧的几何缓冲区信息，获得采样点的几何信息，即采样点的世界空间位置与法线方向；并将采样点的屏幕空间坐标重投影到上一帧，采样上一帧的最终着色结果，最终得到采样点的出射辐射度；将可视点和采样点的几何信息、生成采样方向的随机种子、采样点的出射辐射度写入到初始的蓄水池缓冲区中； 步骤4.6：追踪失败，使用光场探针生成初始样本； 使用可视点的世界空间位置，找到该位置周围最近的8个光场探针，并使用可视点的采样方向分别采样球谐函数，获得该方向上的入射辐射度；并使用可视点指向探针的方向与可视点的法线方向之间的差异作为权重，对8个入射辐射度进行加权混合；假设采样点位于可视点沿采样方向的一定距离处，构建采样点的几何信息，最后将可视点和采样点的几何信息、生成采样方向的随机种子、采样点的出射辐射度写入到初始的蓄水池缓冲区中； 步骤5：时间重采样； 所述步骤5包括以下步骤： 步骤5.1：重投影：对于屏幕上的每个像素，使用运动向量将其投影到上一帧中，找到上一帧中的对应像素； 步骤5.2：有效性检验：读取并计算当前帧与上一帧像素的深度差异和法线差异，如果两个差异小于设定的阈值，则认为重投影成功，执行步骤5.3；反之则失败，执行步骤5.4； 步骤5.3：重投影成功，进行时间重采样；将每帧重新生成的蓄水池称为初始蓄水池；将上一帧缓存下来的蓄水池称作时间蓄水池；读取当前帧的初始蓄水池和上一帧的时间蓄水池，使用出射辐射度的亮度值作为权重，利用初始蓄水池中的样本对时间蓄水池进行更新，并将更新后的蓄水池写回到时间蓄水池中；在更新的时候需要将样本的已复用帧数与最大复用帧数进行比较，如果样本的已复用帧数大于最大复用帧数，则直接读取当前帧的初始蓄水池，直接写入到时间蓄水池的对应位置处； 步骤5.4：重投影失败，不进行时间重采样；读取当前帧的初始蓄水池，直接写入到时间蓄水池的对应位置处； 步骤6：空间重采样； 所述步骤6包括以下步骤： 步骤6.1：选择迭代次数：对于屏幕上的每个像素，读取对应的时间蓄水池，获取该样本已经复用的帧数，并与阈值进行比较；若小于阈值，则迭代5次；反之迭代3次；在每次迭代中，重复执行步骤6.2-步骤6.4； 步骤6.2：随机选择相邻蓄水池：读取当前像素的时间蓄水池，并在每一次迭代中，随机选择一定半径范围内的一个像素，读取该像素的时间蓄水池； 步骤6.3：有效性检验：加载当前像素可视点与选中像素可视点的几何属性，对比位置差异和法线差异；若两个差异均小于设定的阈值，则认为这两个像素可视点来自于同一个表面，对应位置中存储的样本可以进行空间复用，执行步骤6.4；反之则认为这两个像素可视点来自于不同表面，对应位置中存储的样本不可进行空间复用，回到步骤6.2； 步骤6.4：进行空间复用：使用选中像素的时间蓄水池中的样本，对当前像素的时间蓄水池进行更新，并将更新后的蓄水池，写回到对应位置的空间蓄水池缓冲区中； 步骤7：获得间接漫反射光照结果； 步骤8：利用步骤2中生成的几何缓冲区，步骤7中生成的间接漫反射光照，以及光源数据、阴影信息进行延迟着色；使用像素的屏幕空间坐标去采样间接漫反射光照，并与直接光照结果叠加在一起，从而获得最终的着色结果。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人东北大学，其通讯地址为：110819 辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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