基于环境遮挡掩码的物理正确柔和阴影绘制算法

针对物理正确的柔和阴影绘制问题,提出一种使用环境遮挡掩码来实现面光源可见性计算的方法。在绘制前,预先创建一个环境遮挡掩码立方图。在绘制过程中,利用环境遮挡掩码立方图来计算所有与可见性测试四棱锥相交的三角形面片的环境遮挡掩码,并对它们作'与'运算,再通过遮挡距离测试操作即可求出哪些光源采样光线不受遮挡。与蒙特卡洛积分光照计算方法相比,本文方法不但能绘制出物理正确的柔和阴影,而且避免了大量的阴影光线求交测试操作,提高了绘制方程的求解效率。

基于圆盘近似的动态场景柔和阴影实时绘制

采用圆盘对物体表面进行近似,对每个圆盘形成的遮挡使用椭圆遮挡域表示,预计算过程中根据每个椭圆遮挡域参数进行采样并用球面调和系数表示,同时将其转换为对数,对采样数据采用主元分析方法进行压缩;在绘制的过程中,根据圆盘的法线、半径以及和阴影接收点之间的相对位置确定其椭圆遮挡域的值,然后采用球面调和指数算法进行累积.该方法将圆盘近似算法和球面调和指数算法相结合,能够灵活地描述柔性物体以及较薄的物体形成的柔和阴影.

基于面光源可见性空间复用的3D场景柔和阴影绘制算法

针对面光源照射下的三维场景柔和阴影绘制算法存在可见性计算开销大的问题,提出一种面光源可见性空间复用算法。首先设计出基于交织思想的面光源采样方法,使用该方法为每个可视场景点产生一个光源采样点,并通过从可视场景点向光源采样点投射阴影光线来生成面光源-可视场景区域可见性采样图。其次基于可见性存在空间相关性的特性提出一种可见性滤波估计方法,估计出面光源-可视场景区域可见性采样图中每个可视场景点的面光源可见性百分比。最后用面光源可见性百分比乘以不考虑遮挡情况下可视场景点的光照值,得到最终的光照结果。本算法针对每个可视场景点只做一次光源可见性计算,显著减少了面光源可见性的计算量。实验结果表明,本算法能够高效地绘制出视觉上近似正确的柔和阴影。

基于自适应迭代面光源采样的物理正确柔和阴影绘制算法

针对蒙特卡罗可见性采样开销大的问题,提出了一种基于自适应迭代面光源采样的3D场景柔和阴影绘制算法。首先为每个可视场景点产生一个随机光源采样点,通过投射阴影光线来生成3D场景的二值面光源可见性图。其次基于可见性梯度探测算法,获得该图中半影的启发式信息,从而确定需要进行大量光源采样的可视场景区域。然后据此自适应计算每个可视场景点需要产生的光源采样点数量,并进行两次迭代面光源采样。最后对每个可视场景点累积的面光源可见性求平均后,得到最终的面光源可见性。实验结果表明,本算法可以显著减少面光源可见性的计算量,高效地绘制出物理正确的柔和阴影。

融合阴影图和深度划分阴影体的阴影渲染算法

阴影图算法可以简单、快速地渲染硬阴影,但该算法渲染的硬阴影会在边缘区域出现锯齿状走样。受此影响,基于阴影图算法渲染的柔和阴影,在小尺寸半影区域依然可能会出现锯齿状走样。因此,要渲染无走样的柔和阴影,需要精确计算阴影边缘区域的着色点对点光源的可见性。深度划分阴影体算法可以精确地计算着色点对点光源的可见性,但其不仅在效率上不及阴影图算法,还无法实现柔和阴影渲染。针对上述问题,提出一种融合阴影图和深度划分阴影体的阴影渲染算法,对处于阴影边缘区域的着色点,使用深度划分阴影体算法精确计算该着色点对点光源的可见性;对其他着色点,使用阴影图算法快速计算该着色点对点光源的可见性。最后,将着色点的可见性值存储在可见性图中并滤波即可实现无走样柔和阴影的渲染。

Creo渲染模块在商业空调机组中的应用

针对机组模型在进行产品说明和设计技术手册中所需的高质量渲染图片的问题,对Creo渲染模块在商业空调机组中的应用进行了研究。首先对待渲染的商业空调机组模型进行预处理;然后设置模型所对应的应用场景和光源,同时提取和添加待渲染模型的颜色;随后优化图像的噪点和阴影度;最后结合透视原理通过渲染模块的输出命令输出渲染后的图片。在商业空调的应用环境下,基于Creo渲染模块的渲染工作,可以快速输出渲染图片。渲染成品图表明,使用Creo渲染模块的方法可以满足产品说明和技术手册等所需的渲染图。