论文题目: 基于光线跟踪算法的真实感图形的研究与实现
论文类型: 硕士论文
论文专业: 计算机软件与理论
作者: 高军峰
导师: 徐凯声
关键词: 光线跟踪,真实感图形,求交算法,包围盒,纹理映射,光照模型
文献来源: 武汉理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近30年来,计算机图形学取得了引人瞩目的发展,它已广泛应用于许多领域并发挥重要的作用。可以说已经没有哪个领域没有从计算机图形学的发展中获得巨大益处。 随着计算机图形学的发展,对大多数人来说,计算机真实感图形已经不再是一个陌生的名词,它正日益广泛地深入到人们日常的生活中,在影视特技、广告动画中,人们已经领略到计算机真实感图形的神奇魅力,在机械和建筑CAD中,现有的商用软件都提供了真实感图形的显示功能,以便设计者检查他们设计的产品的外观并进行交互修改。在各种仿真软件,驾驶模拟软件中,真实感图形也是大显身手。真实感图形的显示一直是计算机图形学研究的前沿领域,它具有广阔的应用前景。 光线跟踪算法是生成真实感图形的主要算法之一,本论文主要研究真实感图形理论以及利用光线跟踪算法实现真实感图形的有关问题。 论文第2章介绍了真实感图形的生成过程。真实感图形的生成包括场景造型、取景变换、视域裁剪、消除隐藏面及可见光亮度计算等过程。 第3章介绍了作为光亮度计算依据的光照明模型,光照明模型是根据光学物理的有关定律,计算景物表面上任一点投向观察者眼中的光亮度的大小和色彩组成的公式。 第4章探讨了光线跟踪算法,重点研究了光线跟踪的场景求交算法以及包围盒算法的改进算法,并将内包围盒算法与改进算法进行了对比。 第5章介绍了纹理映射技术。景物表面纹理细节的模拟在真实感图形合成技术中起着非常重要的作用。使用的纹理映射技术将使得图片更自然真实。 第6章介绍了一个具体的真实感图形生成系统,实验表明改进后的算法在提高图形的显示速度上,效果显著。
论文目录:
第1章 绪论
1．1 课题的研究目的和意义
1．2 目前国内外真实感图形的研究状况
1．2．1 光线跟踪反走样
1．2．2 分布式光线跟踪技术
1．2．3 辐射度方法
1．3 课题研究的主要工作
第2章 真实感图形的生成过程
2．1 场景造型
2．1．1 多面体造型
2．1．2 平面方程
2．1．3 多边形网格
2．1．4 场景坐标系
2．1．5 场景几何数据的导入
2．2 取景变换
2．2．1 视点坐标系与观察变换
2．2．2 屏幕坐标系
2．2．3 视域四棱锥裁剪
2．3 背面剔除
2．4 消隐
2．4．1 景物空间消隐算法
2．4．2 像空间消隐算法
第3章 光照明模型
3．1 局部光照明模型
3．1．1 Lambert漫反射模型
3．1．2 Phong模型
3．1．3 简单透明模型
3．2 整体光照明模型
3．3 材质与纹理
3．4 本章小结
第4章 光线跟踪算法
4．1 光线跟踪的基本原理
4．2 光线跟踪几何
4．2．1 反射光线与折射光线的确定
4．2．2 光线与景物的求交几何
4．3 光线跟踪中的阴影生成算法
4．4 包围盒技术
4．5 包围盒技术的改进
4．5．1 内包围盒算法描述
4．5．2 内包围盒算法的改进算法
4．5．3 本系统的改进算法与内包围盒算法的对比分析
4．5．4 小结
4．6 本章小结
第5章 纹理映射技术
5．1 引言
5．2 二维纹理映射的基本原理
5．3 本系统的纹理映射技术的实现步骤
5．4 本系统凸凹纹理的实现
第6章 系统的具体实现
6．1 程序开发平台及工具
6．1．1 程序开发平台
6．1．2 3DS MAX 6
6．1．3 Deep Exploration 2．1
6．2 系统总体设计
6．3 系统中的各个类的简要描述
6．4 演示实例
6．5 程序所生成的部分图片
6．6 运行结果分析
第7章 总结与展望
7．1 论文总结
7．2 展望真实感图形学的未来
7．2．1 计算机图形学的国内外技术发展
7．2．2 真实感图形的发展及研究方向
参考文献
致谢
附录
发布时间: 2005-07-11
参考文献
- [1].基于离散点的真实感图形绘制技术的研究[D]. 刘琦.吉林大学2004
- [2].真实感图形生成系统[D]. 温晓东.中国科学院研究生院（计算技术研究所）1995
- [3].真实感图形中光线跟踪算法及其加速技术的研究[D]. 张少帅.西安电子科技大学2014
- [4].基于离散点的真实感图形绘制技术的研究与实现[D]. 高玉双.吉林大学2004
- [5].基于并行光线跟踪的真实感三维场景绘制[D]. 许申益.长春理工大学2017
- [6].光径复用在真实感图形绘制中的应用[D]. 李朋.天津大学2006
- [7].基于光线跟踪的真实感场景绘制方法与应用[D]. 胡小明.北京邮电大学2017
- [8].基于光线跟踪的光场显示中像素排列的实时校正[D]. 管延鑫.北京邮电大学2018
- [9].真实感图形算法与实时绘制技术研究[D]. 牛立新.首都师范大学2007
- [10].真实感图形技术中双向反射分布函数模型的评估方法研究[D]. 曹芙蓉.西安电子科技大学2018
相关论文
- [1].基于纹理映射真实感图形的研究[D]. 张洁.西安电子科技大学2007
- [2].基于GPU的光线跟踪及虚拟眼视光学仿真[D]. 林鹏.厦门大学2006
- [3].真实感图形算法与实时绘制技术研究[D]. 牛立新.首都师范大学2007
- [4].用于室内虚拟漫游的辐射度光照模型的研究[D]. 刘颖.湖南大学2005
- [5].三维实体真实感造型技术的研究及软件开发[D]. 杨戬.大连理工大学2003
- [6].虚拟环境真实感表现方法的研究及应用[D]. 袁红亮.广东工业大学2004
- [7].基于离散点的真实感图形绘制技术的研究[D]. 刘琦.吉林大学2004
- [8].基于离散点的真实感图形绘制技术的研究与实现[D]. 高玉双.吉林大学2004