PDF《屏幕空间微结构表面对象环境光遮挡算法》

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0 1 0年 7月 第3 6卷第7期北京航空航天大学学报JournalofB e i j i n gU n i v e r s i t yo fA e r o n a u t i c sa n dA s t r o n a u t i c s J u l y

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1 0 V o l .

3 6 N o .

7 收稿日期:

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2 0 基金项目:国家自然科学基金资助项目(

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0 1 ) ;

国家8

6 3计划资助项目(

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3 ) 作者简介:刘多利(

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8 2-) , 男, 山东临沂人, 硕士生, l i u d l @v r l a b . b u a a . e d u. c n . 屏幕空间微结构表面对象环境光遮挡算法 刘多利 王莉莉 杨峥赵沁平 ( 北京航空航天大学 计算机学院,北京

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9 1 ) 摘要:针对目前复杂微结构表面对象中环境光遮挡计算方法效率低下的缺点, 提 出一种基于屏幕空间的环境光遮挡计算方法. 该算法利用离屏渲染技术, 只针对视点所见的场 景计算环境光遮挡. 算法采用2遍渲染处理, 第1遍得到场景的深度纹理, 第2遍采用计算最 大遮挡角度的方法来快速计算出环境光遮挡的大小;

结合延迟着色等技术, 可以快速绘制出整 个场景的环境光遮挡情况. 整个绘制算法在图像空间完成, 较好地利用了 G P U 并行计算的特 点, 可呈现可变形物体在动态场景中的环境光遮挡效果. 实验结果表明, 与同类算法相比, 该算 法不需要预处理, 环境光遮挡关系判断高效, 绘制速度得到了很大的提升. 关键词:计算机图形学;

虚拟现实;

基于图像的绘制 中图分类号: T P3

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9 文献标识码: A 文章编号:

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0 4 A m b i e n t o c c l u s i o n i ns c r e e n - s p a c e f o rm e s o s t r u c t u r eo b j e c t s L i uD u o l i W a n gL i l i Y a n gZ h e n g Z h a oQ i n p i n g ( S c h o o l o fC o m p u t e rS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y , B e i j i n gU n i v e r s i t yo fA e r o n a u t i c sa n dA s t r o n a u t i c s , B e i j i n g1

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1 9 1, C h i n a ) A b s t r a c t : T h eo b j e c t sw i t hm e s o s t r u c t u r es u r f a c e sh a v ec o m p l e xm o d e l s t r u c t u r e s ,w h i c hr e s u l t i nl o we f f i c i e n c yo fa m b i e n to c c l u s i o na l g o r i t h m s .T oi m p r o v et h er e n d e r i n gs p e e d , as c r e e n - b a s e d a m b i e n to c c l u s i o nm e t h o dw a sp r o p o s e d . B yu s i n go f f - s c r e e nt e c h n i q u e , o n l yt h ep o i n t sw h i c hc a nb e s e e nw e r e t od e t e r m i n e t h eo c c l u s i o n . T h ea l g o r i t h mh a s t w or e n d e rp a s s e s : F i r s t , t h ed e p t ht e x t u r e o f t h ew h o l es c e n ew a so b t a i n e d ;

A ts e c o n dp a s s , t h ee f f e c to fa m b i e n to c c l u s i o nc o u l db eq u i c k l y c o m p u t e db yf i n d i n g t h em a x i m u mo f t h eb l o c ka n g l e . T h e a m b i e n t o c c l u s i o no f t h ew h o l e s c e n e c o u l d b er e n d e r e db y t h ed e f e r r e ds h a d i n g t e c h n o l o g y . T h e a l g o r i t h mr u n s e n t i r e l y i n i m a g e s p a c e , a n du s e s g r a p h i c sp i p e l i n e t os h o wt h ea m b i e n to c c l u s i o ne f f e c to fd e f o r m a b l eo b j e c t s i nd y n a m i cs c e n e s . E x - p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h ep r o p o s e dm e t h o d i sm o r e e f f i c i e n t t h a n t h e a v a i l a b l em e t h o d s , a s t h i s m e t h o dd o e s n '

tn e e da n yp r e - p r o c e s s i n g , a n dt h et i m eu s e df o ra m b i e n to c c l u s i o nd e t e r m i n a t i o ni s l e s s . K e yw o r d s : c o m p u t e rg r a p h i c s ;