基于直接光照的全局光照模拟

根据间接光照分布在空间的各个方向、没有明确的方向性、在各个方向上光照强度分布比较均匀的特点,提出采用灯光阵列的方法,通过GPU硬件加速计算其直接光照效果,达到快速模拟全局光照的目的。实验结果表明,与常规的渲染算法比较,该方法在取得较好视觉效果的同时提高了渲染速度。

一种复杂非直接光照场景的渲染算法

针对一类具有复杂非直接光照的场景,提出了一种称作Ercuts的全局光照算法。算法提出了虚拟点光源模拟ER采样路径的思想,首先使用双向路径跟踪初始化场景,再根据ER采样在每个像素处产生长度相等的Markov链,这充分利用了双向路径之间的相关性。算法还引入了一种加速虚拟点光源光照计算的方法,为场景中的虚拟点光源建立光源树,通过遍历光源树并控制误差上界来计算场景光照。实验表明,与传统的双向路径跟踪相比,算法在具有复杂非直接光照的场景中有较好表现。

基于锥形射线族投射的非直接光照算法

在可交互应用中,基于射线投射的非直接光照采样数目常常受限。为此,考虑到空间关联,提出使用锥形射线族进行投射求交的算法,利用锥形边界预排除场景元素,并使用无堆栈算法在GPU中完成非直接光照计算,同时对算法使用的数据存储区域进行优化以达到更好的访问带宽,通过OpenCL和OpenGL实现该算法,结果证明该算法可以有效地计算非直接光照,相对于射线投射算法平均有2倍左右的性能提升。

基于方差过滤的改进多通路Metropolis光线传输算法

为了解决多通路Metropolis光线传输算法启动偏差的问题,使其快速从任意分布到达稳定分布,提出一种方差过滤的改进算法.首先存储预采样阶段得到的高贡献样本;其次对样本进行方差判断;最后保留贡献高且方差小的一定数量的样本作为种子样本进入正式采样.采用不同算法在不同场景下进行实验,结果表明,在直接光照和混合光照的场景下,该算法可以更快的速度产生噪声更少的结果.

多光源绘制方法综述

多光源场景绘制一直是计算机图形学中的重要研究问题,是实现全局光照效果的重要手段之一,也是游戏、影视、动画等应用领域的重要需求.无论在离线绘制领域还是实时绘制领域,多光源场景的高效绘制仍然是一个巨大的挑战.回顾了近年来图形学在多光源场景绘制方面的主要进展,如何提高多光源绘制的效率是所有相关方法的主要研究问题.在离线绘制领域,首先介绍了如何通过加快可见性测试来提高单个光源的平均计算效率;然后,讨论了光源聚类算法,介绍了基于光源聚类的加速绘制方法,并讨论了不同的光源聚类策略,包括基于层次结构的策略和基于矩阵分析的策略;之后,介绍了基于光源聚类的重要性采样方法.在实时绘制领域,介绍了多种光源剔除绘制方法.对比和分析了各种方法的优缺点,并总结了多光源绘制的研究趋势以及面临的挑战.

基于非局部均值的自适应采样

提出一种基于非局部均值(NL-Means)的自适应采样方法,在使用非局部均值对图像进行去噪时,使用双缓冲区来存储图像,消除滤波系数和噪声之间的相关性。利用两个缓冲区之间的差值构建出一个权值地图,作为自适应采样的依据,从而使得合成图像时能够有针对性的进行采样,最终优化直接光照的绘制效果,提高其绘制效率。实验结果表明,该方法优于香农熵等经典方法。

Monte Carlo技术在真实感图形技术中的应用

介绍了Monte Carlo技术在直接光照计算中具体实现过程,详细解释了使用概率密度进行采样的过程,并给出例子说明。

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