面向模拟演练系统的延迟渲染框架

模拟演练系统为企业和应急部门提供了强大的服务,然而目前的模拟演练系统中存在缺乏现代图形流水线,多光源情况下存在场景渲染计算量过多,不能充分利用硬件而导致的渲染效果差等问题.为了解决这些问题,本文针对模拟演练系统,设计和实现了延迟渲染流水线,它依据Blinn-Phong光照模型,构建了一种压缩的G-Buffer布局,并使用Light Volume来对光源进行建模.最后实验表明,在多光源情况下,此文中提出的延迟渲染比传统的正向渲染有更高的效率.

基于Canny边缘检测算法的交错采样延迟渲染

全局光照一直是渲染领域中非常重要的一环,这种技术的引入可以使实时渲染画面更加的逼真,可是其对于计算资源的要求非常高。交错采样延迟渲染的核心思想是分块重组Gbuffer中的纹理,通过对应位置的组合由原画面像素构成的多个小场景,让每个小场景都独立计算均分的虚拟点光源下的光照计算,计算完成后将像素还原到原画面中。通过这种方法,可以较好的降低计算复杂度。基于Canny边缘检测算法的高斯滤波器能够较好的识别图像边缘,在交错采样合并小场景后可以较好的将像素上的光照分到周围像素上去,抑制了画面上的网格效果和亮点。

虚拟现实系统中的视觉延迟研究

视觉延迟将导致虚拟现实系统的沉浸感遭到破坏 ,并导致用户产生运动病。

延迟贴花技术

随着延迟渲染技术的广泛应用,基于延迟渲染管线实现的贴花渲染方法也在近几年流行开来。延迟贴花技术对现有的纹理投影技术进行扩展,完全基于GPU实现。延迟贴花技术因实现较简单并且性能良好,而成为目前极为流行的一种贴花渲染技术,被广泛应用于游戏中实现一些视觉特效。结合Open GL基于GPU实现延迟贴花,并展示部分实验结果。

基于SRAA延迟渲染抗锯齿

随着三维场景中抗锯齿技术的不断发展,抗锯齿技术已被广泛应用于航空飞行模拟、3D游戏、虚拟现实以及其它实时图形绘制应用中.针对当前抗锯齿技术中仍然存在的资源消耗大,模型部分边缘缺失,过度模糊等导致失真的问题,提出了一种基于SRAA(Subpixel Reconstruction Antialiasing)算法和延迟渲染方法的新型抗锯齿技术.首先,把三维模型的位置、深度、法线和颜色信息存储到G-buffer(Geometry Buffer)中;然后,对三维模型的每个像素点进行采样,同时结合法线和深度信息,进行联合双边滤波,计算每个像素的混合权重;最后,计算每个像素加权混合后的颜色值,渲染整个三维模型场景.在此过程中,引入了像素的几何信息,较好的避免了过度模糊问题.同时采用延迟渲染,将原本需要3D化计算的光照数据转化为2D计算,提高了实时绘制性能.

一种后处理式的改进抗锯齿算法

FXAA算法是一种后处理式的抗锯齿算法,由于它是基于图像像素的边缘检测算法,在很多情况下边缘检测的不准确会造成许多不必要的抗锯齿计算,导致图像过度模糊。为了提高抗锯齿的性能,提出了一种基于FXAA算法的改进抗锯齿算法(IAAFXAA)。该算法将相对视点的深度和法线保存到纹理中,当使用深度和法线信息时从G-buffer中提取。该算法能利用深度、法线信息进行较为精确的边缘检测。大量的实验结果与分析表明,该算法在保证抗锯齿效果的同时,能更加精确地确定抗锯齿区域,生成高质量的边界,避免图像的过度模糊,提升图像质量。

后处理反走样技术综述

简述计算机图形学中走样现象产生的原因、常见的走样现象及延迟渲染技术。除介绍形态反走样、实用性形态反走样、子像素重建反走样等算法的背景、理论和研究现状外,重点讨论适用于延迟渲染技术的各种后处理反走样算法。通过对各种后处理反走样算法的分析,探寻各种后处理反走样技术的特点、应用场合和发展趋势。

基于可微渲染的自由视点合成方法

针对目前非受控环境下自由视点合成易受高度可变的照明条件、相机参数等因素影响的问题,提出一种近似可微延迟逆渲染管线(ADDIRP),通过在延迟逆渲染管线中加入基于物理的相机模型,实现准确模拟相机的光学成像过程。首先,根据输入图像及对应位姿分别创建光度相机模型和几何相机模型,其中光度相机模型由曝光、白平衡等可学习参数表示,几何相机模型由可学习的内参和外参表示。其次,利用渲染图像与目标图像的图像空间损失对管线各组件进行优化,使延迟逆渲染管线对复杂多变的光照和粗糙拍摄的图像具有较强的鲁棒性。最终,生成与传统图形引擎兼容的3D内容重建。实验结果表明,与已有方法相比,ADDIRP在现实世界数据集上具有更优的性能,在合成数据集上,在保证合成质量相近的前提下,具有更出色的视觉感知一致性。