多光源实时全局光照算法的实现

针对全局光照尤其是多光源的全局光照的复杂性使其一直局限于离线应用的问题。对能量大的能代表多个光源的主光源,采用立即辐射度的方法,跟踪其光线产生虚拟点光源(VPLs:Virtual Point Lights),这些VPLs再照亮场景实现实时的一次反射的间接光照。对场景中其他非主光源采用预计算光照图的方式计算其直接光照,动态主光源的直接光照及其间接光照与预算的光照图结合。在牺牲少许渲染质量的前提下,用CPU(Central Processing Unit)预计算光照图,GPU(Graphics Processing Unit)计算间接光照,,并结合光照图合成最后的图像,实现了动态主光源、动态摄像机的多光源场景全局光照交互级绘制。

战场环境仿真中基于图像的实时阴影技术

阴影是战场环境仿真中增强真实感的重要手段。分析战场环境中阴影的特点,将其分为静态阴影和动态阴影,根据战场环境仿真对阴影效果实时性和真实感的要求,采用改进的快速光线跟踪算法和预烘焙方法生成光照图,分别实现静态阴影中的地形和地物阴影,采用光源空间透视阴影图技术,改善阴影边缘走样,实时渲染真实的动态阴影。实验结果表明,实现的阴影效果达到了较好的实时性和真实感。

三维地形场景的真实感绘制

三维地形场景的真实感绘制追求的两个目标是绘制的逼真度和绘制的实时性,需要在不明显降低图像质量的条件下保持较高的交互帧速率。为了满足实时性的需求,采用连续LOD算法和其它技术来加速地形绘制;为了满足逼真度的需求,采用SAR图像进行纹理映射,采用光照映射实现场景照明和明暗处理。

基于光照贴图的Web3D全局光照协作式云渲染系统

提出一套视点无关的Web3D协作式全局光照渲染系统,以解决Web3D动态光照实时渲染问题。整套系统由负责全局光照的云渲染器和负责直接光照的Web渲染器构成,并把用户行为作为计算全局光照范围和频率重要参考依据。云渲染器在光照贴图中渲染光照数据,流式化传输到Web渲染器;Web端在对场景进行直接光照渲染后,通过采样光照贴图信息以获得包含全局光照信息的强真实感场景渲染效果。经实验表明,本系统在云端和Web端均有优异的效率表现,并体现出渲染计算强度轻量化、渲染效果真实化。

基于分形理论的三维地形场景的真实感绘制

如何在PC机上进行三维地形场景的真实感绘制一直是一个挑战性课题。三维地形场景的真实感绘制追求的两个目标是绘制的逼真度和绘制的实时性,需要在不明显降低图像质量的条件下保持较高的交互帧速率。该文运用分形理论生成三维地形场景,为了满足实时性的要求,采用连续LOD算法和其它技术来加速地形绘制;为了满足逼真度的需求,采用纹理映射和光照映射。这种方法可以在普通微机上基于分形理论实现三维场景的真实感绘制,达到实时性和逼真度的要求。