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题名:
结合球谐方法的真实感绘制技术研究
作者: 王辉
答辩日期: 2006-06-08
授予单位: 中国科学院软件研究所
授予地点: 软件研究所
学位: 博士
关键词: 辐射度 ; 立方体映射 ; 球谐方法
摘要: 本文提出一种基于辐射度技术并利用球谐方法实现的全局光照的加速算法。 利用辐射度方法进行绘制一直是图形学的一项重要技术, 在实际应用中有着重要的价值。 本文首先简要介绍了计算机真实感图形绘制中使用的主要算法和各自的优缺点以及适用范围;然后,着重探讨辐射度算法作为本文研究工作的基础。 本文算法基于点采样进行场景的全局光照近似。在空间中设置采样点,采样点上的光照函数用球谐方法来表示。对于场景中的每个物体的光照,分别处理其直接光照和间接光照。直接光照利用立方体映射直接投射计算;而对物体之间的能量交换采用点采样方法进行近似计算并利用已计算得到的附近点的光照插值得到所计算物体的光照。与前人方法相比,由于采用附近点的光照进行近似,减少了辐射度算法中面片与面片之间的能量交换计算。由于球谐方法计算和存储数据量小,还具有良好的还原特性,以及基函数正交性质给计算带来了极大的便利,因而与传统的辐射度算法相比在速度上有了显著的提高。绘制时以物体为单位进行绘制,物体与物体间的相互影响不大,可以忽略,因而可以利用相邻帧的相似性和一定的调度算法减少每帧的计算量,提高了整体的绘制速度。这个想法类似于操作系统中时间切片的进程调度方法。 将这个方法应用于计算机游戏之类的动态但对细节真实感要求不高的场景中显得非常适合。实验充分验证了本文方法的可行性,并表明它可以大大地提高绘制速度而保持绘制图形的良好视觉效果。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.iscas.ac.cn/handle/311060/7166
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10001_200228015003784王辉_null.doc(1075KB)----限制开放-- 联系获取全文

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王辉. 结合球谐方法的真实感绘制技术研究[D]. 软件研究所. 中国科学院软件研究所. 2006-06-08.
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