實(shí)時(shí)軟陰影技術(shù).pdf

1、三維圖形系統(tǒng)中的陰影具有反映物體間的遮擋關(guān)系、增強(qiáng)圖形真實(shí)感、表現(xiàn)角度差別等作用，許多成熟的陰影生成技術(shù)己經(jīng)成功地應(yīng)用在視頻游戲、電影制作、虛擬場(chǎng)景中。然而，在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中具有真實(shí)感的軟陰影實(shí)時(shí)繪制仍是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。 實(shí)時(shí)軟陰影技術(shù)主要面對(duì)的問(wèn)題是陰影渲染速度和質(zhì)量之間的矛盾。本文的研究目標(biāo)把實(shí)時(shí)性作為設(shè)計(jì)的首要要求，在此基礎(chǔ)上保證陰影的視覺(jué)效果、算法的健壯性、場(chǎng)景的適應(yīng)性。 從此設(shè)計(jì)要求出發(fā)，本文的主要研究工作和貢獻(xiàn)：

2、 1. 對(duì)現(xiàn)有軟陰影技術(shù)進(jìn)行了深入地研究和分析，對(duì)比了基于圖像空間和基于物體幾何空間的兩大類(lèi)算法，選用與復(fù)雜度和場(chǎng)景無(wú)關(guān)的基于圖像空間的算法作為研究的基礎(chǔ)，以保證陰影算法的速度。 2.提出IPCF(Interpolated Percentage Closer Filtering)可插值的鄰域采樣過(guò)濾算法，這個(gè)算法的主要?jiǎng)?chuàng)新是通過(guò)插值算法減少了PCF(Percentage Closer Filtering)算法的采樣數(shù)目，

3、加快計(jì)算時(shí)間，提高了原有算法的實(shí)時(shí)性能，同時(shí)運(yùn)用合理的采樣策略使得插值的結(jié)果更加豐富平滑，并未引起欠采樣走樣問(wèn)題，在加速的同時(shí)沒(méi)有降低視覺(jué)效果。 3. 改進(jìn)基于VSM(Variance Shadow Maps)的線性陰影映射算法，可以充分利用圖形硬件內(nèi)建的各種紋理過(guò)濾功能，并且支持預(yù)過(guò)濾技術(shù)，可以在保證實(shí)時(shí)性的前提下提高陰影的視覺(jué)效果，但在某些場(chǎng)景深度分布比較復(fù)雜的情況下，會(huì)出現(xiàn)光泄漏的失真問(wèn)題，本文通過(guò)指數(shù)化的方法改進(jìn)了原有技