基于点的图形绘制技术的研究

论文摘要

基于点的绘制方法已成为近几年计算机真实感图形绘制研究的热点。与传统方法相比,该方法计算复杂度低,数据结构简单,造型手续简化,并且越是在复杂的场景中或者计算精度要求较高的情况下,该方法越能发挥它的优越性。本文对传统的真实感图形绘制方法进行了研究,分析了其中的缺点与不足,在此基础上提出了直接用圆片造型和绘制的方法,并且提出了更适用于基于点的图形绘制技术的消隐方法。本文还提出一个新的光照计算方法——利用圆片之间的遮挡计算光照强度,利用这种光照计算方法能够在存储时省掉点的法向量,节省了存储空间。为了增加绘制的真实感,本文还为基于点表示的物体模型帖上了纹理。经过不断的实践和改进,在许多不同的场景中都取得了良好的效果。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 QSplat方法
• 1.3 Surfel 方法
• 1.4 本文工作
• 第二章 图形变换与光照模型
• 2.1 图形变换
• 2.1.1 世界坐标系与观察坐标系
• 2.1.2 投影变换
• 2.2 Phong光照模型
• 2.2.1 理想漫反射
• 2.2.2 镜面反射光
• 2.2.3 环境光
• 2.2.4 Phong 光照模型的总计算式
• 2.2.5 Phong 光照模型的实现
• 第三章 圆片造型法
• 3.1 有法向量的圆片造型方法
• 3.1.1 圆片造型
• 3.1.2 绘制圆
• 3.1.3 剔除背向圆
• 3.1.4 计算光照
• 3.1.5 填补空隙
• 3.1.6 图像平滑
• 3.1.7 采样点数量、圆片的半径与真实感的关系
• 3.2 去掉法向量，压缩存储空间
• 3.2.1 不需要法向量的造型方法
• 3.2.2 区域消隐法
• 3.2.3 用圆片遮挡法计算光照效果
• 3.2.4 剔除干扰点
• 3.2.5 二维空间中剔除干扰点
• 3.3 总结
• 第四章 纹理效果
• 4.1 纹理的定义
• 4.2 二维图像纹理合成
• 4.2.1 概念: 像素点的邻域和纹理块的边界
• 4.2.2 纹理合成方法简介
• 4.2.3 多分辨率的W-L算法
• 4.3 在基于点表示的物体模型上进行纹理合成
• 4.3.1 平铺
• 4.3.2 寻找Neighborhood
• 4.4 效果图
• 4.5 总结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢