基于非真实感绘制技术的实时阴影渲染

在基于非真实感绘制的实时场景渲染过程中,为了达到更逼真的效果,三维物体在光照作用下产生的阴影需要被实时绘制并能够体现设计者的风格。本文利用现代可编程图形显示硬件技术,提出了一种基于阴影线算法的阴影绘制方法,与采用传统的阴影图方法绘制阴影的效果相比较,该方法具有更好的艺术效果。     

非真实感绘制技术研究

在计算机图形学30余年的发展历史中,真实感绘制一直是贯穿其中的主旋律.随着真实感图形趋向于具有更强的真实感并提供更贴近现实世界的场景时,研究者们意识到,在有些时候人们反而需要由计算机来生成一些不同于真实感的图形,非真实感绘制技术就由此产生了.而本文主要是来研究有关非真实感图形图像技术.     

基于OpenGL的海底地形三维渲染方法

在海底地形的三维可视化表达中,三维颜色渐变渲染方法能够直观、方便地表达海底地形的起伏变化。本文分析比较了颜色模型与光照模型,提出基于HSL颜色模型的海底地形多色渐变渲染与配色方法,基于OpenGL进行了真实感光照模型的设置,并分析了影响光照效果的相关因素,最终实现了以海底数字高程模型为数据基础并叠加颜色及光照渲染真实感三维海底场景的建立。文中基于MFC平台进行了程序实现,并与常见海底地形成图软件的渲染效果进行了比较,对比结果证明本文所提出的渲染方法地形显示准确,渲染效果美观。     

基于计算机视觉的自然图像自动线描系统

介绍一种自然图像的自动线描算法,使计算机能模拟人类素描绘画的过程.该系统包括线描提取及线描渲染两步骤.在线描提取过程中,采用一种综合低层及中层视觉信息的边缘检测方法提取线描,在传统边缘检测结果基础上,根据计算机视觉理论对边缘进行精简及连接等处理;在线描渲染过程中,采用尺度、亮度等特征作为渲染画刷的属性,对边缘曲线进行拟合后采用纹理映射等非真实感渲染的方法产生线描图像.实验结果表明:基于计算机视觉理论的自动线描方法切实可行,线描提取结果优于传统边缘检测结果,能很好地体现线描图像的艺术效果.     

非真实感绘制技术研究

自20世纪90年代中期开始,非真实感绘制逐渐成为计算机图形学的研究热点之一.本文从非真实感绘制技术的形成和发展出发,详细论述了非真实感绘制的特点、分类、及应用.并介绍了非真实感的主要绘制技术,分析了每种绘制技术的具体算法.在此基础上探讨了非真实感绘制技术现存在的难点以及未来的发展趋势.     

真实感森林场景的可视化研究与实现

虚拟森林场景的三维可视化是林业信息化的一项关键技术。由于大规模森林场景的计算量较大,多数研究方法或软件倾向采用简化的树木模型,用户体验不够友好,真实感较差。采用生物特征约束下的层次化参数建模方法,能很好地保证单木模型数据的真实性和建模速度。基于不同细节层次的单木模型建立了模型库,为森林的绘制和渲染提供便利,在强大的Speed Tree SDK的支持下,能够达到渲染的速度与精度的有效平衡。     

基于图形处理器的雾化渲染方法

提出了一种高效且逼真的雾效渲染方法。首先提出一个新的球形雾化渲染模型,采用基于密度积分的光线跟踪算法进行实时渲染,其次,运用柏林噪声实现雾的动态效果,根据基于物理的天空模型影响雾的颜色。最后使用高动态范围算法优化生成的图像。该计算使用图形处理器编程实现,运用渲染到纹理技术进行大气数据的预计算,减少程序运行时的运算量,满足实时系统对渲染帧率的要求。该方法适用于飞行模拟器等仿真漫游系统场景的渲染,并已成功运用到某飞行模拟器中。     

基于OpenGL的三维图形真实感技术研究

本文在分析和研究OpenGL下实现三维真实感效果处理技术的基础上,通过读取STL文件数据,在场景中绘制三维物体模型,定义了光照模型、材质属性、视口大小、投影方式和纹理映射,从而实现了三维图形的真实感显示,并具有改变光照条件,设置渲染模式等功能.     

基于Mipmap算法蛋壳镶嵌漆画的绘制

介绍一种蛋壳漆画镶嵌漆画真实感的绘制方法,即在Mipmap算法基础上,对纹理贴图的渲染技术和纹理贴图的绘制加以改进,使绘制的图形有蛋壳漆画的艺术特征,绘制结果表明该方法可以得到具有真实感效果的蛋壳画.     

基于光场渲染的多视点视频编解码方法研究

首先提出一种面向移动设备的多视视频纹理编码方法,编码端利用重建的3D网格信息对4D光场重采样,得到顶点的光场矩阵;然后提出一种基于奇异值分解(SVD)的自适应分解级数选取方法,保证真实感的同时尽可能减少光场数据量.为了配合解码端的图形硬件加速,采用了S3TC纹理压缩标准对分解后的矩阵进一步压缩,减少编码端数据量以及解码端纹理渲染的带宽需求.实验结果表明,在保证较好的渲染效果下,提高了压缩比,并且满足实时渲染要求.     

3D游戏场景绘制和管理的特殊技术

计算机三维游戏动画技术作为计算机图形实时动画技术的一个分支,广泛运用在三维视频游戏中.在三维游戏中的真实感处理与普通的真实感处理不同,游戏中的真实感技术必须以游戏的运行速度为主,在保证游戏运行流畅的基础完成真实感的处理.将围绕三维场景制作和组织的方法,从建模、光照、纹理等方面探究真实感的场景制作和组织技术.     

基于公告牌云团的森林场景快速渲染方法

数字化虚拟场景中对森林场景的实时渲染是计算机图形学一项重要的内容。渲染方法从森林场景的搭建入手,在研究相关主流方法的基础上,分析了原始公告牌云团算法的优势及裂缝与连通性的问题,并在阐述过程中对原有的简化算法加以改进。提出顶点连接、双纸板模式和平面预调整的方法,避免上述问题以实现上万株树木的高质量渲染。最后的实验数据表明方法的解决方案在保证快速渲染速度的同时也获得了场景在视觉上的逼真性。     

按色差矩关系分配笔画的图像渲染方法

提出了一种对彩色相片进行渲染的方法,使得其输出效果接近艺术家徒手做图效果.在笔画生成算法中,通过分析彩色图像象素邻域在CIE-Lu*v*颜色空间的色差图的0~2阶矩,得出表达源图像的彩色笔画的分布及笔画参数.然后用α混合按先绘制粗笔画,后绘制细笔画得出渲染图.     

飞行仿真中三维云场景的渲染

云的建模和渲染是近年来计算机图形学领域的一个研究难点,在飞行视景仿真系统、计算机游戏、三维动画领域中有着广泛的应用.从建模方法、光照模型以及实时渲染3个方面对云景仿真进行研究.提出一种基于粒子系统的静态云建模方法,降低了建模的复杂度.采用云的多重散射光照模型加速了渲染速度,并且结合Impostor技术、Billboard技术实现云场景的实时漫游.仿真结果表明,生成的云层效果真实,具有良好的实时性,可在普通的PC机上流畅运行.     

浅谈消隐算法和真实感图形的生成

图形图像在计算机中的应用对计算机的普及和发展发挥着极其重要的作用,三维物体的显示和真实感图形是当今计算机图形学研究的一个焦点。在二维显示设备上显示三维图像,必须对三维图像进行消隐处理,通过消隐处理的物体才能很好的表现三维立体效果,但是这种物体明显缺乏真实感,还需要对物体进行真实感的处理,这样才能逼真的显示物体。     

基于距离的点光源软阴影GPU生成方法

文章在阴影映射的基础上,分析了软阴影的生成原理,提出了一种改进的点光源软阴影算法.利用显卡的可编程性在视觉效果上改进了软阴影的生成,使阴影根据与物体的距离远近呈现出不同的模糊程度,使之更加符合现实中的光照情况.实验证明,该算法具有较强的视觉真实感,且满足实时渲染的需要.     

大规模室外场景中漫游实时渲染技术研究

大规模室外场景中漫游并实时渲染问题是目前图形学和虚拟现实中研究的热点,其中如何有效地剔除场景中无关物体,将关系到实时渲染的速度和质量.基于现有算法,提出地形采用分块管理和对场景中物体进行视锥扫描的方法来绘制整个室外场景.实验结果表明,该方法在大规模室外场景中漫游并实时渲染上能取得较好效果.     

基于投影网格上的Phillips谱真实感海浪仿真模拟

针对如何有效利用现代图形硬件渲染大规模真实感海浪场景的难题,构建了一种基于投影网格上的Phillips谱海浪模型,利用GPU得到的海面浪高渲染为实时高度浮点纹理图,对每个像素进行求梯度得到海水法向纹理图。提出了基于GLSL语言的海水光照算法,实现动态海面光照效果,通过对程序参数的调节,进行不同风向风速下海面浪高的控制以及能见度、太阳高度角等不同气象要素下的真实感海浪绘制。仿真结果表明,该模型及渲染方法能够获得逼真的场景特效。     

基于实时LOD简化绘制的渲染优化方法

随着虚拟展示应用在移动网络中的不断发展,在面对大量移动智能终端的并发请求时,服务端的计算负载成为了实时渲染的主要瓶颈,针对如何优化服务端渲染计算提高渲染效率,提出一种基于场景实时LOD简化绘制的渲染优化方法.方法在服务端实时绘制过程中根据用户的交互状态,实时简化绘制三维模型的相应分辨率细节层次模型,控制渲染图像质量,避免不必要的图形绘制,降低渲染计算负载.三维模型简化由CUDA实现并行处理,通过空间八叉树进行划分并按照顶点重要程度进行模型并行简化,控制场景渲染过程中的几何复杂度.实验证明,方法能够有效降低渲染耗时,保证用户进行交互浏览时的实时性.在移动网络环境中,方法能够有效降低服务端负载压力,提高渲染效率.     

半透明物体表面阴影的渲染

基于阴影映射算法,提出一种半透明物体表面阴影的渲染方法.考虑半透明物体的次表面散射的光学特性,在获得阴影图后加入阴影接收表面的材质散射系数,确定随机取样的范围,使用加权平均方法计算目标点处于阴影区域的概率值,最终渲染场景.实验证明,该方法能够真实模拟半透明物体表面阴影中散影区的渲染效果.