應(yīng)用光子映射的并行全局光照研究.pdf

1、光子映射方法是近幾年來在圖形學(xué)領(lǐng)域比較流行的一種全局光照渲染方法。光子映射方法由HenrikWannJensen提出，該方法發(fā)表于1996年。它是一個(gè)兩階段的光照方法，第一階段從光源發(fā)出光子，并在場景中進(jìn)行跟蹤，最終將光子存儲(chǔ)到場景中；第二階段從人的眼睛射出光線，穿過屏幕像素并進(jìn)行光線的跟蹤，當(dāng)光線與場景相交時(shí)，在交點(diǎn)處利用鄰近的光子做光亮度估計(jì)，最終將所計(jì)算的光亮度返回給屏幕像素，完成圖像的渲染?！　‰S著PC處理性能的提高和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2、的發(fā)展，基于高速網(wǎng)絡(luò)連接的PC機(jī)群的并行渲染成為人們研究的熱點(diǎn)。PC機(jī)群具有低廉的價(jià)格，它的性價(jià)比超過了一些高端圖形系統(tǒng)，而且PC機(jī)群具有可擴(kuò)展性、靈活性等特點(diǎn)。本文的目的就是研究在機(jī)群計(jì)算環(huán)境下的并行光子映射技術(shù)。文章中我們對一種基于MPI的并行光子映射方法進(jìn)行了研究與分析。MPI是一種平臺(tái)無關(guān)性的并行編程函數(shù)庫，它為我們在機(jī)群環(huán)境下進(jìn)行并行程序設(shè)計(jì)提供了方便。我們期望本文的研究工作能夠?yàn)椴⑿腥止庹占夹g(shù)提供一些有用的經(jīng)驗(yàn)，本文的主要

3、研究內(nèi)容包括：　　1.對于全局光照中的光子映射技術(shù)作了討論，對光子映射中PhotonMap的存儲(chǔ)與查找進(jìn)行了介紹，討論了全局光照的渲染方程及BRDF(雙向反射分布函數(shù))，這一部分是光子映射的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)?！　?.對并行渲染中的并行機(jī)制，研究問題以及實(shí)現(xiàn)過程作了探討，重點(diǎn)集中在對光子映射與光線跟蹤并行方法的討論，并以Kilauea為例介紹了其上并行光線跟蹤與并行光子映射的實(shí)現(xiàn)?！　?.對一種基于MPI的并行光子映射方法進(jìn)行了研究與分析，