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相似文献
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1.
双向纹理函数(BTF)表面一般采用点采样数据来定义表面的光照属性,因而这类表面很难运用基于面片分割的辐射度方法进行绘制,提出一种将辐射度算法扩展到包括BTF表面场景的有效方法.对表面的BTF样本区域首先进行像素聚类,再在各个像素类内对视线采样方向做进一步自适应的聚类,在各个视线类内像素分别拟合一个低频光照甬数,并求它们在各个视线类内光照细节的高频光照函数.低频光照函数作为该表面区域的平均反射属性参与辐射度计算,生成场景的整体光照效果;然后利用计算的辐射度值和高频光照函数重建该表面区域的BTF材质细节.文中方法不仅取得了较高的压缩效率,而且在BTF材质表面产生了辉映等全局光照效果.最后利用硬件实现了视点快速改变时的场景绘制.  相似文献   

2.
变化光照目标图像合成的球调和方法   总被引:4,自引:0,他引:4  
肖甫  吴慧中  肖亮  汤杨 《计算机科学》2006,33(9):195-198
光照是真实感绘制技术中的一个关键因素。研究了朗伯反射的球调和表示,提出了一种基于球调和函数的任意光照目标图像生成方法。该方法在给定目标基图像及其对应光照属性的基础上,通过基图像数据矩阵的奇异值分解(SVD)分离场景环境光分量、反演计算场景反射率和表面法向量等。新光照条件下绘制图像时,采用四阶球调和函数拟合入射光和朗伯反射核计算直接光照;间接光照采用分离出的基图像环境光分量拟合。实验表明:该方法能够保证绘制精确度,适合复杂光照条件下的目标图像生成。  相似文献   

3.
王莉莉  杨峥  马志强  赵沁平 《软件学报》2011,22(10):2454-2466
针对带有微结构表面的几何模型全局光照计算复杂、难以达到实时性要求的问题,提出一种基于高度梯度图分析的全局光照实时绘制方法.首先,定义微结构高度梯度图,并据此构建可见点的局部最高点集合.其次,给出面向微结构表面对象实时绘制的全局光照计算模型,将光照计算近似分解为环境光入射、光源直接光照和一次交互漫反射这3种分量的计算.在环境光计算过程中,提出一种自适应环境光遮挡计算,借助局部最高点集合计算遮挡角.在直接光照中,给出一种微结构阴影的修正方法,搜索入射光方向的最近局部最高点剖面;通过比较剖面内光线投影与局部最高点的遮挡角,近似确定由微结构造成的阴影区域.最后,根据可见点的局部最高点集合确定一次交互漫反射的采样范围,进行渗色处理.整个全局光照计算方法在图像空间完成,较好地利用了延迟着色的思想和GPU并行计算的特点.算法可以在使用低精度几何模型时表现出带有微结构表面的高精度模型的全局光照效果,且适用于动态场景和可变形物体的全局光照计算.  相似文献   

4.
物体表面反射参数的恢复是新兴的逆向绘制技术的核心问题,提出一种恢复物体表面BRDF模型参数的方法,假定物体表面的BRDF模型可以近似分解为漫射纹理和整体不变的镜面反射分量,则每一点的反射参数可以用Phong模型来近似计算,首先选取物体表面的一片区域,利用该区域在不同视点光照条件下采样的几幅图像,计算得到该区域的平均镜面反射分量,作为整个物体表面的镜面反射分量,然后据此从物体表面各点的采样中分离出漫射分量,计算各点的漫反射参数,得到近似的BRDF模型,实验数据表明算法是有效的。  相似文献   

5.
基于形变模型的三维人脸重建方法及其改进   总被引:16,自引:0,他引:16  
形变模型(morphable model)是近几年出现的三维人脸建模新方法.该方法使用原型人脸的组合表示新的人脸,对于特定人脸图像,通过模型匹配实现了三维人脸的自动重建.虽然形变模型具有自动化、真实感好等优点,但现有形变模型的建立依赖于不稳定的人脸图像对应光流算法,模型匹配只考虑了一般光照环境下的人脸重建问题,且建模计算量大.针对以上问题,文章对形变模型进行了改进:提出了网格重采样的方法,实现了模型人脸数据的精确对应;建立了多分辨率的三维人脸模型;在模型匹配过程中采用了多光源光照模型,使模型可适用于复杂光照环境下的人脸重建.实验结果表明,上述改进可以有效提高模型匹配的效率和准确性以及模型对光照的适应性.  相似文献   

6.
针对现有全局光照图像重建高频特征效果模糊的问题,提出一种基于生成对抗模型及光路分解的全局光照绘制网络,以各类图形辅助属性(法线、深度、粗糙度等)为主要输入,学习光照传输的抽象表示并编码,用于推理光照图像。第一,将光照解耦为漫反射和镜面反射两部分,设计独立的生成对抗网络端到端地学习和推理光照子图,避免混频光照的相互干扰,保证高频细节的清晰重现。第二,使用自编码器作为绘制网络的基本结构,添加多尺度特征融合模块用于不同感受野下的特征合成,以促进阴影、镜面反射等复杂特效的有效表达。第三,使用旋转损失和特征损失两种增强的对抗损失函数,增加网络训练的稳定性。实验结果表明,与现有降噪或图像生成模型相比,该方法能够有效地生成视觉上更逼真的全局光照图像,保留更多高频细节,PSNR指标提升8%~20%。  相似文献   

7.
基于图像的光照模型研究综述   总被引:9,自引:1,他引:8  
沈沉  沈向洋  马颂德 《计算机学报》2000,23(12):1261-1269
从传统图形学的绘制技术与基于图像的绘制技术相结合的角度出发,以全光函数这个基于图像的绘制技术的理论基础为核心,概括性地提出基于图像的光照研究的基本任务实际上是对全光函数的采样、重建、合成和重采样的过程,并进一步地指出,基于图像的光照研究的重要意义在于扩展了原有基于图像的绘制技术中只能改变视点位置和视线方向的限制,使之可以通过改变场景本身的组成成分产生出更加丰富的光照效果。同时,该文综述性地分析了近期内有关基于图像的光照问题的部分研究工作,并从如何改变场景光照条件的角度出发,按照所使用的光照模型的不同,将这些方法分成三大类,即利用传统光照模型的方法、利用基于图像的光照模型的方法以及无需光照模型的方法。并从这个分类框架出发,进一步分析指出,利用基于图像的光照模型的方法将是未来研究的重点,并沿着这一方向尝试性地提出了一种新的模型。  相似文献   

8.
在互动电子游戏、增强现实等对实时计算要求很高的交互式图形应用中,大量使用复杂环境光源对虚拟物体进行照明,使其和真实场景的光照一致,虚实融合.提出了用Cook Torrance光照模型进行虚实场景的光照计算;利用球面调和基函数的方法,实时地计算高动态范围环境映射光照系数,得到高动态范围环境映射的二次多项式表达形式,在着色器计算该式得到漫反射分量;通过环境映射技术对镜面反射进行模拟,全部光照计算在GPU中完成.实验结果表明,该方法在动态变化的复杂环境光源下,完成对虚拟物体光照实时计算,绘制速度每秒30帧以上,绘制结果具有较强的真实感.  相似文献   

9.
基于图像的光照模型的研究与实现   总被引:3,自引:0,他引:3  
为了把计算机生成的虚拟物体更好地融入真实场景的实拍照片中,实现光照一致性的效果,提出了一个基于图像的光照模型,它使用光测图作为光源从而实现对场景的照明。在研究基于图像的局部光照模型时,又提出了双向折射率分布函数这一概念,从而简化了局部光照模型的设计。在实现阶段,采用立方体环境映照来表示场景,采用光测图记录环境映照中光辐射的分布信息,从而提高了绘制效率。实验表明,本模型较成功地实现了光照一致性,在增强现实、图像合成等方面具有很大的应用价值。  相似文献   

10.
孙鑫  周昆  石教英 《软件学报》2008,19(4):1004-1015
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.  相似文献   

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