基于可變核的自適應光子映射算法研究.pdf

1、分類號密級UDC編號桂林電子科技大學碩士學位論文題目基于可變核基于可變核的自適應光子映射算法研究的自適應光子映射算法研究（英文）（英文）ResearchonAdaptivePhotonMappingAlgithmBasedonVariableKernel研究生姓名:王海波指導教師姓名、職務指導教師姓名、職務:楊輝華教授申請學位門類:工學碩士學科、?？?、專業(yè):計算機應用技術(shù)提交論文日期:2011年4月論文答辯日期:2011年6月2011年

2、6月20日摘要I摘要計算機圖形技術(shù)已被廣泛地應用于游戲、電影，CAD制作等各個領(lǐng)域，光子映射算法是目前最好的全局光照算法之一，光輻射強度估算是光子映射算法中的關(guān)鍵技術(shù)。如何快速準確地對光輻射強度進行估算，一直是人們研究的重點。傳統(tǒng)的k最近鄰（knearestneighbkNN）自適應光輻射強度估算算法在進行光子搜索時，容易在物體的褶皺或邊角部分搜索過多或過少的光子，尤其在稀疏光子圖中更為突出。因此kNN算法需通過發(fā)射大量的光子、提高光子

3、密度來提高光輻射強度估算精度，而這種方法將耗費大量內(nèi)存，降低渲染速度。針對傳統(tǒng)的kNN自適應光輻射強度估算需發(fā)射大量的光子來提高估算精度、渲染速度慢這一不足，本文采用一種自適應性更強的可變核（VariableKernelmethod，VK）光輻射強度估算方法，論文的主要研究工作包括以下內(nèi)容：1、首先概要介紹了光子映射算法原理，在此基礎(chǔ)上詳細分析了kNN自適應光輻射強度估算算法，指出它具有簡單易行、魯棒性強等優(yōu)點，但存在為了提高估算精度需

4、發(fā)射大量光子而導致內(nèi)存消耗大、渲染速度慢的不足。2、提出了基于可變核函數(shù)的光輻射強度估算方法。首先用蒙特卡洛（MonteCarlo）方法從路徑積分的角度改進了光強度的測度方程形式，然后用改進的測度方程估算反射光，進而推導出可采用可變核函數(shù)估算光輻射強度。3、提出并實現(xiàn)了基于可變核的自適應光子映射算法，對光子映射算法的第二階段進行了改進。首先給每個光子分配一個半徑，半徑的變化隨著光子的變化而變化，并在此基礎(chǔ)上建立包圍盒，然后在光線跟蹤階段