基于圖像的三維室內(nèi)場(chǎng)景實(shí)時(shí)陰影渲染與反走樣研究.pdf

1、陰影是得到高質(zhì)量圖形的最重要因素之一，陰影可以為三維場(chǎng)景中的物體的相對(duì)何置提供視覺(jué)線索，使得整個(gè)場(chǎng)景更易于理解，陰影也直接提高了圖像的真實(shí)感，并且使得創(chuàng)建復(fù)雜的光照效果成為可能，所以在三維圖形系統(tǒng)中，陰影特效是不可缺少的。
　　陰影圖算法廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)渲染中，但陰影圖不能像標(biāo)準(zhǔn)紋理那樣進(jìn)行線形過(guò)濾，存在嚴(yán)重的走樣問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者做了大量的研究，一方面是進(jìn)行算法的優(yōu)化，另一方面是利用圖形硬件GPU，用GPU來(lái)改進(jìn)并加

2、速繪制算法，來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)的軟陰影。
　　本文從渲染的實(shí)時(shí)性與真實(shí)感出發(fā)，對(duì)比研究各陰影算法，考慮三維室內(nèi)場(chǎng)景陰影渲染的復(fù)雜性，采用陰影圖算法作為研究的基礎(chǔ)，同時(shí)就陰影圖算法的量化誤差與走樣問(wèn)題，進(jìn)行了深入的剖析，引入數(shù)據(jù)修正的PCF算法進(jìn)行反走樣，在保證實(shí)時(shí)性的前提下，獲得了真實(shí)感的提高，同時(shí)為了進(jìn)一步加強(qiáng)渲染的真實(shí)感，引入高斯濾波，然后使用改良的求和方差陰影圖算法，獲取強(qiáng)烈真實(shí)感的陰影渲染效果。
　　然后從三維室內(nèi)場(chǎng)景這一特

3、定應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，研究了以PSSM算法為基礎(chǔ)，改進(jìn)的實(shí)時(shí)陰影生成算法，提出光源空間劃分的概念以解決原算法中區(qū)域重合而導(dǎo)致冗余渲染的問(wèn)題。同時(shí)本文對(duì)靜態(tài)物體與動(dòng)態(tài)物體的陰影渲染加以區(qū)別：靜態(tài)物體的陰影渲染側(cè)重考慮渲染的真實(shí)感，本文針對(duì)不同的分割平面，采用自適應(yīng)的采樣方式以獲得采樣陰影圖以提高效率；結(jié)合SAVSM算法，模糊陰影邊界，以達(dá)到更好的反走樣效果。對(duì)于動(dòng)態(tài)物體，結(jié)合PCF算法，降低采樣頻率，在保證反走樣效果的前提下提高渲染速度；引入動(dòng)