自适应实时阴影算法研究与实现(英文)

提出一种有效的自适应阴影算法。该算法首先用多个有不同深度的阴影图来替换传统的一个阴影图,然后在绘制场景到屏幕之前,将场景绘制到一个屏幕缓冲纹理中,对其进行PCF和模糊处理,最后生成阴影。实验表明,该算法简单实用,不仅能够在保证大规模场景绘制速率的同时,生成令人满意的逼真实时阴影,还能达到在大规模场景中实时绘制阴影的效果。     

基于边缘检测与码本模型的运动目标检测算法

传统的码本模型能够快速完整的检测出运动目标,但检测出的运动目标边缘不准确,同时易受到阴影的干扰。针对这一问题,本文提出了基于边缘检测与码本模型的运动目标检测算法。该算法在码本模型提取运动目标的基础上,利用基于YCrCb色彩空间的阴影去除算法消除阴影;然后根据Canny边缘检测算子和形态学闭运算获取运动目标的边缘轮廓。将阴影去除得到的运动目标与边缘检测得到的边缘轮廓进行“与运算”,得到最终的运动目标。经过实验仿真,本算法能够提取边缘轮廓准确和完整的运动目标, 同时能有效的抑制噪声。     

在Vega中实现基于PCF算法的反走样阴影

为了解决基于Vega平台进行虚拟现实开发时的阴影绘制和阴影优化难题,通过剖析阴影生成技术,利用Vega的回调机制,调用OpenGL实现了Vega环境中的实时阴影绘制。由于深度纹理的分辨率不够,造成了阴影边缘的锯齿状走样,通过PCF算法来增加阴影边缘的采样率,可以得到边缘模糊的反走样阴影。在Vega中通过GLSL语言,编写顶点处理和着色片元程序。利用GPU阴影映射硬件的加速性能,实现了边缘优化的实时反走样阴影。实践证明,基于PCF算法的反走样阴影满足基于Vega平台进行虚拟现实开发的要求,能大大提升虚拟现实应用的沉浸感和真实感。     

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。     

基于多层码书模型的运动阴影检测算法

在实际监控场景中,运动阴影的存在将对目标检测的准确性产生直接影响.针对此问题,本文提出了一种采用三层码书模型以此来提高阴影检测识别率的算法.该算法首先通过传统码书模型获取前景,然后对前景部分建立备选码书模型,再从备选码书中提取出具备阴影特质的点,构建阴影码书模型,最后通过该模型去除运动阴影.实验结果表明,与传统算法相比,该算法对阴影检测识别率有较大的提高.同时,通过对不同场景的对比,结果说明该算法具备良好的鲁棒性.     

基于边缘拟合阴影图的实时硬阴影生成

阴影贴图(Shadow Mapping)技术已被广泛应用于3D游戏及其它实时图形应用中.本文针对阴影贴图在渲染场景时阴影边缘出现严重锯齿这一现象,提出一种实时硬阴影的反走样技术,边缘拟合阴影图EFSMs(Edge Fitting Shadow Maps)算法.阴影贴图所引起的透视走样及投影走样,均会导致多个像素对应阴影图(Shadow Map)中的一个纹素,即出现多对一映射;使用EFSMs算法,在进行阴影映射时,得到较为精确的对应纹素,从而避免多对一阴影映射时产生的边缘锯齿.实验结果显示,此方法极大消除了边缘的锯齿现象,其效率相比其它基于阴影贴图的阴影技术得到较大提升.     

运动车辆阴影的快速检测算法

针对室外交通监控系统遇到的环境光性质变化等问题,提出一种运动车辆阴影快速检测算法.算法首先根据局部阴影模型,利用亮度比判据进行阴影初检测,然后根据动态边缘投影估计得到的车体位置剔除伪阴影,最后根据亮度比统计直方图对亮度比判据阈值进行自适应更新.为验证算法的有效性,分别在不同监控场景、不同日照情况下,对车辆阴影检测进行了实验.实验结果表明:该算法检测速度快,精度高,不受光源性质变化造成的颜色漂移现象的影响,能准确剔除阴影,适合室外环境下的车辆动态检测.     

计算机实时3D绘图的阴影算法理论研究

阴影对真实感至关重要,阴影生成算法主要集中在生成高质量的阴影和实时性两个方面。本文主要概述了一些阴影生成算法,并在对算法分析的基础上,讨论了不同算法的优缺点与差别。通过比较,得出不同场景中应该使用不同阴影绘制算法。     

一种多高斯模型下的阴影检测方法

分析了混合高斯模型阴影检测算法的不足,提出了一种基于贝叶斯更新的多高斯模型阴影检测算法.基于Porikli提出的阴影流算法,根据实际情况改进了其中的阴影区域预分类算法,更新了贝叶斯参数,最后检测阴影.实验结果证明了该方法的有效性.     

基于自适应高斯概率的阴影检测

提出一种基于自适应高斯概率的运动阴影检测方法．用高斯模型对阴影建模,并利用场景中的典型阴影区域初始化均值和方差．计算背景减除得到的前景点的阴影似度概率作为是否阴影的判据,被判为阴影点的像素将作为均值和方差的学习样本用来调整和更新参数以适应场景的动态变化．实验结果表明本文算法具有较高的阴影检测率和较低的误检率．     

基于Shadow Volume的场景阴影渲染方法

基于传统shadow volume方法提出一种改进算法, 该算法通过采用基于八叉树的阴影体筛选策略和基于z值的阴影淡出策略解决了传统shadow volume算法对大场景效率较低的问题. 实验结果表明, 改进方法能有效减少需要渲染的阴影体数量, 提高阴影渲染效率, 同时保证较好的画面效果.     

一种改进的实时软阴影算法的设计与实现

在解决实时渲染时的阴影边界走样时,常用的(Percentage Closer Filter，PCF)方法不仅效率低下,而且边界处的平滑效果也很有限。改进了PCF算法,使算法的执行效率更高,且有更好的反走样效果。首先分别以相机和光源为基准来构造裁剪坐标系,通过2次绘制来锁定产生阴影的像素区域,然后用改进的高精度滤波模板对阴影进行适应性反走样处理,使平滑操作集中在对视觉效果有重要影响的边界区域上,有选择地优化了数据,从而大幅提高了全局计算效率。实验结果证明,文中算法比常规的PCF算法在执行速度上有明显提高,效果上也得到一定程度的改善,达到了效率与效果的优化折中。     

交通监控系统中基于多源信息融合的运动阴影检测

针对目前运动提取算法常将运动阴影错误检测为前景目标的问题，提出了一种交通监控系统中基于多源信息融合的运动阴影检测算法．在颜色空间中利用亮度、色度和边缘信息检测阴影的可能区域，使用逻辑“与”操作融合多源检测结果得到最终的阴影区域．与其他算法相比，新算法能更好地区分前景尤其是暗色前景及其阴影，提高了阴影区域的检测精度，更准确地实现了运动目标的提取．仿真实验表明，对不同颜色和尺寸的前景引起的阴影，算法都能鲁棒地分离目标及其阴影区域，前景提取效果好．     

边缘特征与局部纹理特性融合的阴影消除算法

针对视频分割中的阴影消除问题,提出了一种以置信度为桥梁,前景边缘投影特征与局部纹理特性相融合的阴影提取算法.采用自适应高斯法获得动态背景,提取包含阴影的前景,计算出当前帧和背景帧在前景最小外接矩形坐标范围内的边缘差异,得到低干扰的车辆和阴影边缘信息.利用大津阈值算法进行投影分割,在阴影连续性前提下,高置信度区域确认为阴影,低置信度区域确认为车辆,而一般置信度区域,进一步结合局部纹理在当前帧和背景帧间的跳变程度,搜索出与车辆相连的阴影.结果表明:该方法能够去除导致前景严重变形的大面积阴影,去除有效率在90%以上,保障了车辆的有效提取;算法实时性好,可应用于智能视频监控的目标检测及跟踪中.     

基于虚拟现实技术的阴影算法理论研究

阴影的生成在体现虚拟现实环境的真实感程度方面至关重要,阴影生成算法的重点是在保证实时的帧率,或是生成高质量的阴影以及半阴影效果这两个不同的方面.本文主要概述了一些阴影生成的算法,在对各种算法全面概括的基础上,讨论了不同算法的优点、局限以及差别.通过对各种算法进行比较,可以发现不同的算法在实时性和正确性之间做出了适当的选择.     

大规模线性规划的数值解法在影子价格研究中的应用

从影子价格的数学模型出发,在单纯形法的经典结论的基础上,提出了用单纯形法求解大规模线性规划时使用数值技术的方法,给出了相应的算法,强化了单纯形法的实用性。     

视频桩考系统中基于阴影抑制的车辆跟踪

针对视频桩考中由于汽车的阴影随同汽车一同运动而被误检测的问题,提出一种物体分割方法,可以有效地抑制汽车的阴影。在RGB空间检测到运动部分后,将此运动部分分别在RGB空间利用边缘信息和HSV空间利用颜色信息检测阴影。通过两部分阴影信息相结合,在RGB空间将阴影部分剔除,从而得到正确的运动汽车部分。实验结果表明该方法能够有效地去除阴影的影响,得到正确的运动汽车部分,从而绘制合理的运动轨迹。     

基于区域的运动阴影检测方法

为了使阴影检测结果更加准确和鲁棒,提出了一种基于区域的运动阴影检测方法。该方法从阴影具有的物理特性出发,考虑了区域内所有像素的总体特征。将每帧图像进行合理的分块,并且采用基于梯度的方法对运动区域边缘的小块进行合并。对每个小块根据阴影区域和对应的背景区域之间具有较强的结构相似性和色度近似性的特点进行阴影检测。实验结果表明,阴影检测准确率超过90%,其结果明显比基于颜色不变量的方法有效。该方法能够准确而鲁棒地检测出运动阴影。