基于光辐射预计算的场景实时绘制算法

光辐射传输预计算对于提高场景绘制效果很关键。对光辐射传输预计算进行了研究,提出了一种基于SH的光辐射传输预计算的算法,在低频环境光照条件下实时生成漫反射物体。将光源分布函数和光辐射传输函数分别用SH进行分解,则出射光强为两者生成的系数向量点积。绘制的场景中包含了阴影,相互反射等全局光照效果。实验结果表明算法逼近程度好,绘制质量高,具有一定的实用价值。

基于PRT的大规模场景全局光照技术

为了解决传统的基于光辐射传输预计算(PRT)的全局光照技术在大规模场景下渲染效率低下的问题,在对PRT光照算法的本质进行分析的基础上,提出了一种基于四叉树的自适应网格细分算法。根据光照方程中的可见性函数,只在需要产生阴影的地方进行网格细分,并利用四叉树来重组模型数据,避免了传统的网格均匀细分方法导致的模型复杂度大幅增加,从而会影响绘制效率的问题。通过在虚拟机场仿真系统中的实际应用,对两种算法进行了比较,表明了该算法在效果和效率上均优于原有算法。

三维物体表面材质实时编辑

艺术家进行设计时,常常需要一种可以交互地修改模型表面材质的工具.为了在环境光下对模型表面的材质进行实时编辑,提出一种基于预计算辐射传输的算法:首先预计算环境光相对于模型表面每一个顶点的可见性;然后在绘制时实时计算物体表面的双向反射分布函数(BRDF);最后通过查找环境光相对于模型表面每一个顶点的可见性,快速绘制出物体表面材质.实验结果表明,使用该算法,用户可以通过调节BRDF的参数,实现物体表面材质的实时动态编辑,同时支持动态视点和动态环境光.