基于数据修正的实时阴影反走样算法

基于百分比渐近滤波（PCF）算法,提出一种改进的实时阴影反走样算法——数据修正PCF算法,其主要思想是在双线性插值滤波前对插值的数据进行必要的修正,从而消除阴影中的一些锯齿形走样现象．该算法利用像素渲染器PS2．0在图形硬件上实现．从实例图片可以看出,文中算法产生的许多阴影边界走样现象得到了明显的改善．     

高次幂函数逼近的阴影图反走样算法

针对传统阴影图算法由于阴影贴图分辨率的约束而在阴影的边缘会出现走样现象的问题,提出一种基于高次幂函数逼近的预滤波阴影图反走样算法.该算法使用高次幂函数来逼近传统阴影图中的深度比较函数,并对高次幂函数进行泰勒展开,在展开的各项上分别进行预滤波;在绘制过程中,利用泰勒展开式计算得到的数值代替传统阴影图中的深度比较函数得到的二值结果,从而实现了对阴影边缘的反走样.实验结果表明,该算法在现有图形硬件中能够达到很好的效果.     

实时绘制中的阴影贴图反走样算法研究

阴影是实时绘制中增强场景真实感的有效方法,阴影贴图是目前应用最广泛的动态阴影实时绘制方法,但不可避免地具有基于图像方法的固有走样缺点。分析已有阴影贴图算法中走样的种类与成因,根据走样的影响因素,要想减弱阴影边界走样,就必须提高屏幕对深度纹理的采样率。基于此思路,设计并实现一种基于空间平行分割的新的阴影贴图反走样方法,综合对数分割与平均分割的优点提出新的场景划分方法,并设计外接球的坐标变换方法,最后开发了原型系统对所开发的阴影贴图反走样算法进行实验分析。实验结果表明,在满足实时绘制效率需求的前提下,采用的方法可以有效解决阴影走样问题,改进场景的绘制效果。     

透视-曲变阴影图

文中提出一种高质量硬阴影生成算法——透视-曲变阴影图(P-DSMs)算法,其使用曲变阴影图(DSMs)算法和LiSPSMs算法进行相互改进,结合了DSMs和LiSPSMs 2种算法的优点.首先使用DSMs对LiSPSMs的阴影生成结果进行了优化,降低了阴影生成时对近切面参数的依赖性;然后利用LiSPSMs弥补DSMs自身对视点无关方面的缺陷,即当视点靠近阴影时DSMs阴影质量不够理想.文中方法利用采样重分布思想去除阴影边缘走样,对视点信息的变化具有良好的适应性.实验结果表明,P-DSMs算法能结合视点信息动态地优化阴影生成质量,即使在视点十分靠近阴影时也能渲染出高质量的阴影.     

软阴影算法及实现

提出了一个实时软阴影算法。首先以光源为视点生成包含场景深度信息的“阴影映射图”,然后从观察者视点将场景渲染到一个屏幕纹理缓冲中,进而对此纹理采用percentage closer filtering (PCF)策略进行反走样,最后采用高斯滤波对阴影进行模糊处理。该算法不仅得到了较好的软阴影效果,并且也有较好的实时性,可适应实时动态变化场景的需求。     

基于阴影图的阴影生成算法研究现状

阴影效果在计算机图形的真实感显示中非常重要,而阴影图算法又是阴影算法的主流.文中对阴影图算法展开了系统的研究,特别是对该领域近几年的发展进行综述,从阴影图数量、参数化和内容三个方面总结归纳了各类阴影图算法的基本思想、特点及其应用环境.综合考虑以上三个方面后对特定的场景选择合适的阴影图算法,除了选择场景外,还包括光源类型、内存消耗、实时性要求、硬件支持及特殊阴影要求等.最后结合当前的技术发展和应用需求展望了阴影图领域未来的研究方向.     

Catmull算法中反走样技术的改进

在Catmull算法中，其各子曲面片在每一像素中覆盖面积的计算是在分割曲面片的过程中用解析的方法得到的，其计算复杂，时间耗费较大。对此本文提出了一种新的解决办法，该方法利用A缓冲器技术来进行面积的计算，有效地克服了边界像素中的图形走样现象，大大减少了原算法的计算耗费，具有非常实用的价值。     

多层阴影图轮廓边背投软影算法

在场景深度和物体分布复杂时,针对轮廓边背投软影算法中的可见性因子计算存在误差,从而导致过阴影和光渗等绘制瑕疵的问题,提出一种基于掩码的多层阴影图遮挡物轮廓边背投软影算法.该算法通过计算光源掩码的深度复杂函数获得更准确的可见性因子,解决了轮廓边背投软影算法中存在的过阴影问题;将光源掩码计算与多层阴影图结合以解决光渗问题,最终生成更高质量的光滑软影.实验结果表明,在保证绘制效率的前提下,文中算法可以产生更为准确、真实的软影效果.     

反走样的整数算法

反走样是计算机图形学及动画技术中的一个重要问题，本文利用Ｂｒｅｓｅｎｈａｍ直线绘制算法来实现图形的反走样，由于只使用整数运算，所以执行速度非常快。     

Bresenham画线反走样算法

介绍并分析了Bresenham画线方法的的特点,并以此为基础,构造出利用灰度变化使直线反走样的算法,得到了较好的效果。     

平面阴影算法研究与实现

阴影对提升图形的真实感具有重要意义。探讨了平面阴影生成算法，针对平面阴影算法在实际应用中的缺点，利用OpenGL的模板缓冲技术实现阴影裁剪，利用基于截锥体的裁剪矩阵消除假影和反影现象，并利用OpenGL累积缓冲技术实现软阴影。较好解决了平面阴影算法的缺点，程序计算量小、效率高，图形的真实感和场景的可视化效果得以提升，达到良好的效果。     

任意波形的彩色反走样算法研究与实现

由于智能仪器的不断发展,使用反走样技术来提高显示效果已成为一种趋势,针对现有反走样算法处理的图形种类比较单一的局限,设计了一种基于彩色图形的任意波形反走样方法。根据任意波数据的特征,对wu直线反走样算法进行了改进,使用连线的方式实现了任意波形的反走样。采用RGB颜色空间,根据亮度大小分别对前景色和背景色的3个分量值做处理,达到了任意背景色显示的要求。实验结果表明,该方法灵活高效、通用性强,能有效消除图形锯齿,且没有色彩失真。     

一种快速高效的反走样算法*

快速近似反走样是一种后处理式反走样技术,其效果好、效率高,但由于是根据亮度值检测边缘,导致模型纹理贴图上的条纹和高光部分也会被检测出来,从而造成不必要的反走样。针对这一问题,该算法提出了一种改进的反走样方法:根据物理和阴影信息检测出模型与阴影边缘,再以边缘周围状况计算确定混合朝向,最后结合亚像素覆盖率进行反走样运算。实验表明,该算法在保留了原快速近似反走样效率的同时,有效地消除了不必要的反走样。     

深度剥离与GPU结合的近似软影算法

针对基于阴影图算法扩展的一些近似软影算法中存在的只考虑外半影区而导致的本影区过多估计的问题,提出了一种深度剥离与GPU结合的近似软影实时绘制算法。算法利用GPU的几何着色器来提取场景物体的轮廓边并生成内半影和外半影图元,进而得到整个内外半影颜色图和深度图,最终阴影绘制的时候通过参考阴影图和内外半影图来确定每个可见像素的明暗值,从而得到比以往算法较真实的绘制效果,算法完全在GPU中实现。实验结果表明,对相对不复杂的场景,该算法可以生成较真实的软影效果,且绘制帧率完全达到实时。     

基于可编程图形硬件的实时阴影算法及实现

阴影在增强三维场景真实感方面起着非常重要的作用。随着计算机图形硬件的发展,利用可编程图形硬件加速并提高渲染效果已经成为主要发展趋势。基于当前可编程图形硬件技术,针对目前shadow maps算法存在的问题,提出了一种根据场景特征程序自动生成合适偏移量的实时的阴影生成算法,该算法很好的改善了阴影渲染效果,防止了走样。最后给出了算法基于GLSL着色语言的实现代码。     

基于环境贴图的实时光照及其在VR中的应用

为了解决全局光照下漫反射和高光反射的实时计算,提出了一种利用环境贴图实现漫反射和高光反射实时渲染的综合算法。通过对原始光照环境贴图进行分级,改进了原有计算漫反射贴图的滤波算法,提高了运算速度。同时在保证一定逼真度的条件下,利用硬件完成了高光反射贴图的生成。最终通过可编程图形管道,完成了光照的实时计算和渲染。实验结果表明,这种综合算法可以在VR程序中达到比较满意的效果。     

An algorithm for segment-dragging and its implementation

Given a collection of points in the plane, pick an arbitrary horizontal segment and move it vertically until it hits one of the points (if at all). This form ofsegment-dragging is a common operation in computer graphics and motion-planning, it can also serve as a building block for multidimensional data structures. This note describes a new approach to segment-dragging which yields a simple and efficient solution. The data structure requiresO(n) storage andO(n logn) preprocessing time, and each query can be answered inO(logn) time, wheren is the number of points in the collection. The method is best understood as the end result of a sequence of transformations applied to a simple but inefficient starting solution.This work was started while the author was a visiting professor at Ecole Normale Supérieure, Paris, France.     

基于密度的改进K均值算法及实现

传统的K均值算法的初始聚类中心从数据集中随机产生,聚类结果很不稳定。提出一种基于密度算法优化初始聚类中心的改进K-means算法,该算法选择相互距离最远的k个处于高密度区域的点作为初始聚类中心。实验证明,改进的K-means算法能够消除对初始聚类中心的依赖,聚类结果有了较大的改进。     

一种改进的基于SNMP的网络拓扑发现算法及实现

提出了一种改进的基于简单网络管理协议(SNMP)的网络拓扑发现算法。该算法以标准MIB-Ⅱ信息为基础,并依据TCP/IP协议编址相关原理,实现网络拓扑的快速发现,并进一步降低了网络的负载。基于第二代中国教育和科研计算机网CERNET2进行了实验。实验结果表明该算法可以快速准确地发现网络拓扑结构。