免费论文摘要：鉴于图像空间的动静场景全部普照本领接洽

如实感图形及时绘制是假造实际的一个要害接洽目标，运用适合光学顺序的实时间照算法举行绘制，是普及假造实际体例沉醉感的要害本领。本舆论以国度十一五863课题“扶助大范围动静搀杂场景的假造实际引擎体例”为后台，以取消估计算、普及绘制功效、扶助搀杂动静场景(由具备特出材料质量的可变形柔体或可疏通磁体形成的较大范围假造场景)为目的，经过对场景消息举行图像空间的动静采集样品变换并对光的物理传递进程举行领会计划，深刻接洽了典范普照局面的及时绘制本领。舆论重要囊括四个上面的接洽实质：（1）屡次反射与曲射局面的绘制上面：反射与曲射是罕见的物理局面，光在通明材料质量中传递时普遍会在入射外表和出射外表辨别爆发曲射和反射，特出情景下，还会在物体里面爆发一次或屡次全曲射。对于包括多个通明物体的动静场景，光的传递进程就更为搀杂。所以，反射和曲射局面的传神绘制必定诉求举行递归的线面求交计划。因为线面求交的计划量跟着场景搀杂度的普及成指数延长，保守的光彩盯梢算法普遍没辙实行及时绘制，而鉴于GPU的光彩盯梢加快算法普遍都须要对场景数据举行确定水平的预构造，且对显存耗费较大，所以很难实用于搀杂动静场景。对准这一题目，正文提出一种鉴于图像空间的动静场景屡次反射与曲射及时绘制本领，该本领扩充了保守立方图纹理的设置，运用动静天生的、带深度消息的分层法线立方图，动作对所有动静场景好多消息的采集样品刻画，并在此普通上，给出了对准次级光彩传递的图像空间好像计划本领。该本领在赢得杰出普照绘制功效的基础下，充溢发掘了GPU的并行计划本领，满意了在绘制品质与绘制功效间举行精巧平稳遏制的须要，较好地实行了搀杂动静场景屡次反射、曲射（全曲射）等全部普照局面的及时传神绘制。（2）焦散局面的绘制上面：焦散动作一种典范的全部普照局面，对提高假造场景的传神性具备格外要害的意旨。固然鉴于GPU加快的光子映照算法和鉴于估计算辐射度传播（PRT）的普照算法都不妨实行焦散局面的及时传神绘制，但GPU的流式处置模子控制了光子映照算法的实用范畴，而PRT算规则生存估计算功夫长，估计算数据对外存和显存耗费大以及很难所有扶助动静搀杂场景等题目。正文提出一种鉴于图像空间的动静场景焦散及时绘制本领，该本领模仿Shadow Mapping和Photon Mapping的算法道理，将焦散的光传递计划进程举行了有理领会，并将焦散计划所需的好多数据动静地构造成浮点纹理，经过融入推迟上色思维，可实足鉴于图像空间及时绘制焦散这一全部普照局面。其重要便宜是可所有扶助搀杂动静场景，算法功效受场景范围感化较小，并可简单地与动静暗影等绘制功效相贯串。（3）次外表散射的绘制上面：次外表散射是半通明材料质量物体所私有的一种光学局面。现有的及时次外表散射绘制算法或多或少在如次几个上面生存控制：(a)控制场景的动静可变性；（b）控制半通明物体为平均材料质量；（c）为了追务实时性而忽视物理传神性。正文提出一种鉴于图像空间的动静场景次外表散射及时绘制本领，该本领开始给出了一种实用于非平均材料质量的建立模型刻画和映照模子；而后，经过对普照物理传播进程举行领会，提出了一种实用于半通明材料质量的普照计划模子及其鉴于图像空间的单次散射和屡次散射好像计划本领；结果，在前二者的普通上，经过沿用绘制到纹理本领举行推迟上色计划，实行了动静场景及时绘制的目的。（4）介入介质动静光影功效的绘制上面：介入介质情况下光影功效的及时绘制是全部普照算法的一个接洽难点，由于光彩除去与物体爆发交互除外，形成介入介质的微弱粒子也会感化其传递进程。与恒定绘制清流线下大略的线性衰减模仿比拟，暂时在GPU上实行的鉴于物理的及时算法固然更具传神性，但仍很难实行非平均介入介质情况下动静场景普照功效的及时绘制，而且因为该类算法普遍都忽视了光在介入介质传递进程中的掩饰题目，所以很难实行体暗影、光束体等介入介质普照功效的及时传神绘制。对准上述题目，正文提出了一种鉴于图像空间的介入介质动静光影功效及时绘制算法。算法将Shadow Mapping、Shadow Volume和Ray Marching算法举行了上风贯串，辨别给出了鉴于图像空间的介入介质属性刻画、普照散射计划以及暗影体动静天生本领，实行了光晕、光束体、动静体暗影等普照功效的及时传神绘制，可较好地满意非平均介入介质情况下动静场景光影功效的及时绘制须要。

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