DX 11高级渲染技术下3D游戏引擎

研究了Direct X 11高级渲染技术并成功应用于3D游戏引擎中.Direct X 11高级渲染技术包括Multi Tex、Cube Map、Normal Map、Shadow Map等.引擎运用了Multi Tex技术绘制3D地形;使用了Cube Map技术进行环境贴图渲染;使用了Normal Map技术进行特殊纹理处理;使用了Shadow Map技术实现了成熟逼真的阴影效果.文中还详细给出了引擎的解释器框架和多分支渲染核心框架设计,并对引擎完成了相关技术用例测试,结果表明了其逼真的图形效果.

卫星在轨运行视景仿真中的真实感实现

针对卫星系统设计与研制对视景仿真中真实感的需要,提出了几种视觉真实感实现的方法,采用NormalMap,CubeMap和粒子系统等技术实现卫星表面的锡纸效果、金属质感和发动机喷管的火焰效果,采用Billboard,RibbonTrail和纹理动画等技术实现卫星轨道、轨迹、红外扫描和爆炸效果,采用Skybox,Lensfare等技术实现由地球、太阳、大气层和星空组成的太空背景。仿真结果显示这几种方法取得了良好的真实感。

利用球谐方法分散计算场景的全局光照

作为一种特殊的光照模型,辐射度在图形学中有着重要的应用.然而,由于其计算的复杂性,辐射度方法一直得不到广泛的应用,特别是在动态场景中.提出一种基于辐射度算法的全局光照实时加速算法,在原有基于点采样进行场景的全局光照近似的基础上,提出了不同的点采样计算方法,以提高辐射度方法对动画场景的适应性.算法对场景中的物体建立六面体包围盒,并在包围盒各顶点设置采样点,这样就可以在环境变化对其光照影响不大的情况下采用原有的计算结果,实现辐射度算法在动态场景中的计算加速.同时,对场景中的每个物体的光照,利用立方体映射计算直接光照;而对物体间的能量交换采用点采样方法进行近似计算并利用附近采样点的光照插值作为物体的光照.实验结果表明,该算法可以减少大量的间接光照计算,提高了辐射度算法的效率.

等立方体球面映射

立方体球面环境映射被广泛用于各种计算机图形学应用中.针对立方体球面映射中存在的采样不均匀问题,提出一种基于6个面结构的、在球面上均匀采样的球面映射,称为等立方体球面映射.由于该方法所得采样点在球面上均匀分布并具有相同的立方角,故可得到更高质量的绘制效果.等立方体球面映射的计算代价较低,并能直接使用GPU所提供的立方体球面映射的各种纹理操作,可达到非常高的渲染帧率.

基于FBO和GPU的动态CEM算法及实现

改进了OPENGL中动态立方体环境映射的实现方法,新方法利用FBO使环境图像直接渲染到立方体纹理,利用GPU编程语言GLSL进行逐像素纹理和光照计算,与传统方法相比,该方法提高了帧率和图象质量。最后给出了该方法实现过程。