基于预计算辐射传输场的动态蚀刻与阴影绘制

论文摘要

本文首先简单介绍了真实感图形绘制技术的发展历史,并比较了传统绘制技术和新近被提出的预计算辐射亮度传输的绘制技术的差异。随后本文对于近几年在预计算辐射亮度传输的绘制框架下提出的相关技术做了综述,从而发现现有方法在环境光照下动态场景中的Caustics效果和阴影渲染的不足之处,故引入本文方法。对于环境光下的Caustics效果的渲染是比较困难的,因为要计算Caustics本身的复杂度很大,放在环境光这种复杂光源下其计算复杂度就被进一步提升。而本文提出的方法,是基于一种特殊的传输矩阵采样方法,可以在环境光下,动态场景中快速绘制人眼看上去相当真实的Caustics效果,并且并不需要占用大量资源。随后,本文提出了一个遮挡光照为无遮挡的光照减去被遮挡的光线的光照的思想,重写了绘制方程。从而使环境光的阴影绘制可以同样使用本文的框架,得到了一个在环境光下动态场景中,快速的绘制人眼看上去相当真实的高频阴影。并且不同于以前的阴影场方法,它绘制速度快,可以实现物体间的相对旋转。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 真实感图形绘制
• 1.2 相关工作
• 1.2.1 预计算辐射亮度传输方法
• 1.2.2 球面谐波基
• 1.2.3 二维Haar小波基
• 1.2.4 三重积
• 1.2.5 阴影场方法和辐射传输场方法
• 1.2.6 Caustics效果
• 1.3 文本主要贡献
• 1.4 论文结构
• 第2章 透明物体的Caustics效果
• 2.1 算法综述
• 2.2 Haar小波的三重积计算
• 2.2.1 三项Haar小波的三重积计算
• 2.2.2 两项Haar小波的三重积计算
• 2.3 入射光与出射光的遮挡
• 2.3.1 入射光的遮挡
• 2.3.2 出射光的遮挡
• 2.3.3 阴影场
• 2.4 自适应小波压缩
• 2.5 程序流程
• 2.5.1 预计算流程
• 2.5.2 渲染流程
• 2.5.3 复杂度分析
• 2.6 实验结果
• 第3章 动态场景的阴影绘制
• 3.1 算法综述
• 3.2 绘制方程
• 3.3 预计算流程
• 3.4 绘制流程
• 3.5 试验结果
• 第4章 结论与分析
• 4.1 结论与分析
• 4.2 局限和未来工作
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历