软件学报
軟件學報
연건학보
JOURNAL OF SOFTWARE
2008年
4期
1004-1015
,共12页
全局光照明%双向反射分布函数%路径跟踪%绘制方程%主元分析法
全跼光照明%雙嚮反射分佈函數%路徑跟蹤%繪製方程%主元分析法
전국광조명%쌍향반사분포함수%로경근종%회제방정%주원분석법
现有的基于预计算的全局光照明绘制算法都假设场景中物体的材质固定不变,这样,从入射光照到出射的辐射亮度之间的传输变换就是线性变换.通过对这种线性变换的预计算,可以在动态光源下实现全局光照明的实时绘制.但是,当材质可以改变时,这种线性变换不再成立,因此,现有算法无法直接用于动态材质的场景.提出了一种方法:在修改场景中的物体材质时,可以实时得到场景在直接光照和间接光照下的绘制效果.将最终到达视点的辐射亮度根据其之前经过的反射次数及相应的反射材质分为多个部分,每个部分和先后反射的材质的乘积成正比,从而把该非线性问题转化为线性问题.又将所有可选的材质都表示为一组基的线性组合.将这组基作为材质赋予场景中的物体,就有各种不同的组合方式,预计算每种组合下所有部分的出射辐射亮度.在绘制时,根据各物体材质投影到基上的系数线性组合预计算的数据就能实时得到最终的全局光照明的绘制结果.该方法适用于几何场景、光照和视点都不发生变化的场景.使用双向反射分布函数来表示物体的材质,不考虑折射或者半透明的情况.该实现最多包含两次反射,并可以实时绘制得到一些很有趣的全局光照明效果,比如渗色、焦散等等.
現有的基于預計算的全跼光照明繪製算法都假設場景中物體的材質固定不變,這樣,從入射光照到齣射的輻射亮度之間的傳輸變換就是線性變換.通過對這種線性變換的預計算,可以在動態光源下實現全跼光照明的實時繪製.但是,噹材質可以改變時,這種線性變換不再成立,因此,現有算法無法直接用于動態材質的場景.提齣瞭一種方法:在脩改場景中的物體材質時,可以實時得到場景在直接光照和間接光照下的繪製效果.將最終到達視點的輻射亮度根據其之前經過的反射次數及相應的反射材質分為多箇部分,每箇部分和先後反射的材質的乘積成正比,從而把該非線性問題轉化為線性問題.又將所有可選的材質都錶示為一組基的線性組閤.將這組基作為材質賦予場景中的物體,就有各種不同的組閤方式,預計算每種組閤下所有部分的齣射輻射亮度.在繪製時,根據各物體材質投影到基上的繫數線性組閤預計算的數據就能實時得到最終的全跼光照明的繪製結果.該方法適用于幾何場景、光照和視點都不髮生變化的場景.使用雙嚮反射分佈函數來錶示物體的材質,不攷慮摺射或者半透明的情況.該實現最多包含兩次反射,併可以實時繪製得到一些很有趣的全跼光照明效果,比如滲色、焦散等等.
현유적기우예계산적전국광조명회제산법도가설장경중물체적재질고정불변,저양,종입사광조도출사적복사량도지간적전수변환취시선성변환.통과대저충선성변환적예계산,가이재동태광원하실현전국광조명적실시회제.단시,당재질가이개변시,저충선성변환불재성립,인차,현유산법무법직접용우동태재질적장경.제출료일충방법:재수개장경중적물체재질시,가이실시득도장경재직접광조화간접광조하적회제효과.장최종도체시점적복사량도근거기지전경과적반사차수급상응적반사재질분위다개부분,매개부분화선후반사적재질적승적성정비,종이파해비선성문제전화위선성문제.우장소유가선적재질도표시위일조기적선성조합.장저조기작위재질부여장경중적물체,취유각충불동적조합방식,예계산매충조합하소유부분적출사복사량도.재회제시,근거각물체재질투영도기상적계수선성조합예계산적수거취능실시득도최종적전국광조명적회제결과.해방법괄용우궤하장경、광조화시점도불발생변화적장경.사용쌍향반사분포함수래표시물체적재질,불고필절사혹자반투명적정황.해실현최다포함량차반사,병가이실시회제득도일사흔유취적전국광조명효과,비여삼색、초산등등.