半透明物體表面陰影的渲染.pdf

1、陰影渲染在計(jì)算機(jī)圖形渲染中是比較重要的一部分，陰影通常能夠幫助我們更好的理解三維場(chǎng)景中的信息。傳統(tǒng)的陰影算法通常不考慮陰影接收表面的材質(zhì)屬性，對(duì)場(chǎng)景中的陰影接收物體都采用同一方法計(jì)算陰影。而相對(duì)于不透明物體，半透明物體具有的次表面散射光學(xué)特性決定了半透明物體作為陰影接收體時(shí)表面的陰影是區(qū)別于不透明物體的。在真實(shí)世界中，半透明物體是廣泛存在的，生活中我們常見(jiàn)的牛奶、蠟燭、大理石等等都屬于半透明物體的范疇。因此半透明物體表面陰影實(shí)時(shí)渲染是陰

2、影渲染中的一個(gè)重要問(wèn)題。
　　目前已經(jīng)有很多可以滿足不同需求的陰影算法，但針對(duì)半透明物體表面陰影渲染的算法卻很少。本文針對(duì)半透明物體表面陰影實(shí)時(shí)渲染的問(wèn)題，分析半透明物體的次表面散射光學(xué)特性，提出一種基于陰影映射算法的半透明物體表面陰影的實(shí)時(shí)渲染方法。實(shí)驗(yàn)證明，本文的方法能夠真實(shí)模擬半透明物體表面陰影的渲染效果。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究成果包括：
　?。?）深入研究半透明物體區(qū)別于不透明物體的光學(xué)特性，提出一套基

3、于圖像空間的半透明物體表面實(shí)時(shí)陰影渲染的算法，設(shè)計(jì)了算法流程，在保證計(jì)算速度的同時(shí)獲得半透明陰影接收物體表面的更真實(shí)的陰影渲染效果。
　　（2）提出半透明材質(zhì)表面陰影會(huì)由于次表面散射效應(yīng)而形成一個(gè)散影區(qū)域，該區(qū)域沒(méi)有受到光源的直接照射，卻被物體內(nèi)部散射出的光線照亮。提出散影區(qū)的光照計(jì)算模型，借鑒對(duì)偶極子模型的思想，使用加權(quán)平均的方法計(jì)算散影區(qū)中點(diǎn)的顏色值。
　?。?）提出一種基于隨機(jī)采樣的方法對(duì)場(chǎng)景中的陰影進(jìn)行模糊處理，考慮