基于梯度图的微结构表面全局光照实时绘制

• 作者: 杨峥 王莉莉 赵沁平 马志强
• 来源期刊: 软件学报
• 学科: 工学
• 关键词: 实时绘制 逼真绘制 全局光照 图像空间 环境光遮挡
• 年，卷（期）: 2011,（10）
• 所属期刊栏目: 计算机图形学与计算机辅助设计
• 页码范围: 2454-2466
• 分类号: TP309
• 字数: 8460字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1001.2011.03881

摘要

针对带有微结构表面的几何模型全局光照计算复杂、难以达到实时性要求的问题,提出一种基于高度梯度图分析的全局光照实时绘制方法,首先,定义微结构高度梯度图,并据此构建可见点的局部最高点集合.其次,给出面向微结构表面对象实时绘制的全局光照计算模型,将光照计算近似分解为环境光入射、光源直接光照和一次交互漫反射这3种分量的计算,在环境光计算过程中,提出一种自适应环境光遮挡计算,借助局部最高点集合计算遮挡角.在直接光照中,给出一种微结构阴影的修正方法,搜索入射光方向的最近局部最高点剖面;通过比较剖面内光线投影与局部最高点的遮挡角,近似确定由微结构造成的阴影区域.最后,根据可见点的局部最高点集合确定一次交互漫反射的采样范围,进行渗色处理.整个全局光照计算方法在图像空间完成,较好地利用了延迟着色的思想和GPU并行计算的特点.算法可以在使用低精度几何模型时表现出带有微结构表面的高精度模型的全局光照效果,且适用于动态场景和可变形物体的全局光照计算.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵沁平	北京航空航天大学计算机学院虚拟现实技术与系统国家重点实验室	77	1184	21.0	32.0
2	马志强	北京航空航天大学计算机学院虚拟现实技术与系统国家重点实验室	5	23	2.0	4.0
3	王莉莉	北京航空航天大学计算机学院虚拟现实技术与系统国家重点实验室	26	296	10.0	17.0
4	杨峥	北京航空航天大学计算机学院虚拟现实技术与系统国家重点实验室	5	12	2.0	3.0