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文檔簡介
1、自然場景的時(shí)變過程模擬一直都是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)內(nèi)容之一,而建筑物場景的時(shí)變效應(yīng)模擬則是其中一個(gè)重要的組成部分。建筑物場景時(shí)變效應(yīng)模擬技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、材料科學(xué)、力學(xué)和建筑學(xué)等領(lǐng)域的諸多理論和方法,該技術(shù)的研究不僅對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)學(xué)科有著重要意義,還對(duì)材料科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域提供了一定的借鑒價(jià)值。
本文在總結(jié)和分析國內(nèi)外時(shí)變效應(yīng)研究成果的基礎(chǔ)上,研究并實(shí)現(xiàn)了建筑物場景全局和局部時(shí)變效應(yīng)模擬技術(shù)。在不影響模型渲
2、染效果的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了材料時(shí)變紋理的選取和匹配方法,使得建筑物時(shí)變效應(yīng)的模擬過程能夠滿足實(shí)時(shí)性的要求。本文主要研究內(nèi)容與成果概括如下:
1.針對(duì)建筑物模型構(gòu)造和渲染的特點(diǎn),結(jié)合Pfister設(shè)計(jì)了表面元素(SurfaceElements,簡稱Surfels)渲染方法,采用了八叉樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)模型采樣點(diǎn)的保存,對(duì)模型進(jìn)行了構(gòu)造和渲染。
2.在上述模型構(gòu)造和渲染的基礎(chǔ)上,使用射線追蹤方法實(shí)現(xiàn)了在建筑物場景中模型
3、時(shí)變效應(yīng)的模擬。設(shè)計(jì)了一種時(shí)變紋理選取方法,使得模型的時(shí)變紋理選取過程不需要人工干涉,從而實(shí)現(xiàn)了建筑物場景中對(duì)變紋理的自動(dòng)選取。
3.本文對(duì)建筑物場景中時(shí)變效應(yīng)的局部細(xì)節(jié)進(jìn)行了研究。通過樣本分析方法構(gòu)造建筑物材料時(shí)變紋理,將時(shí)變紋理使用紋理貼圖方法在模型表面進(jìn)行渲染。設(shè)計(jì)了一種簡化幀渲染的方法,實(shí)現(xiàn)了建筑物場景的時(shí)變效應(yīng)渲染。
上述建筑物場景時(shí)變效應(yīng)的模擬算法均在原型系統(tǒng)上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),原型系統(tǒng)的算例結(jié)果驗(yàn)證了
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