景深效果绘制技术综述

景深效果能够增强计算机生成图像的真实感,因此关于这类效果的绘制已成为计算机图形学中的重要研究方向。针对景深效果的绘制问题,首先研究和分析各种相机镜头模型的光学成像原理,比较各类镜头模型的特点和模拟景深效果的能力;然后分类总结景深效果绘制的基本原理和典型算法,比较各类景深绘制方法的优缺点。最后指出景深效果绘制技术的应用价值,并展望未来的研究方向。     

考虑大气折射的天空场景真实感绘制

传统的天空场景绘制方法大都是基于大气对天空光和太阳光的散射,它们没有细致考虑大气折射的影响,因此无法绘制出太阳和月亮场景在不同观测条件下形状、色泽、光晕的变化,文章提出了一种考虑大气折射的天空光模型,首先基于大气光学知识推导出大气折射率与气压、温度和水汽压的定量关系,详细计算了光线在大气中的折射轨迹,采用一种考虑折射的路径跟踪方法计算天空光强度的分布,并绘制出不同时间、不同季节、不同观测地点下更具真实感的太阳、月亮和星星的天空场景。     

基于图像的非真实感艺术绘制技术综述

非真实感绘制是计算机图形学和图像处理中一个崭新的课题,属于计算机艺术的范畴,正受到国内外研究者越来越多的重视并取得了一系列的研究成果。首先简要介绍了非真实感绘制的研究意义及其研究范围;然后通过对其中涉及的主要关键算法进行总结分析,并对国内外典型的绘制方法进行比较和分类,阐述了非真实感绘制的主要研究内容;最后对今后的发展方向做出了展望。     

真实感实时绘制技术综述

真实感实时绘制是在当前图形算法和硬件条件限制下提出的在一定时间内完成真实感绘制的技术。由于要描述的真实世界的复杂性和软、硬件等条件的约束，在真实感和实时 之问采取折衷处理是不可避免的。本文深入阐述了该领域内的首要问题及相应的解决方案，并研究了提高真实感实时绘制的软件技术。     

利用GPU实时绘制水墨画效果

系统可实时绘制中国山水画中常见的物体并生成视频输出，它包括5个模块：多通道技术和新型国画山光照模型的山峦绘制模块、基于位移映射的云层模拟、基于纹理运动的瀑布绘制模块、基于广告牌技术的树木绘制模块和实时视频输出模块．前面4个模块利用GPU可编程特性控制其流水线，对任意三维场景，可实时绘制水墨画效果；用户可根据需要对系统中的各个绘制模块进行配置并实时漫游．     

一种流体艺术风格的自适应LIC绘制方法

把LIC算法应用到非真实感绘制中,提出一种自适应流体艺术图的LIC绘制方法.对源图像亮度分量计算切矢量场,然后对其进行增强、平滑处理获得结构矢量场;通过随机扰动源图像获得纹理参考图像;根据结构矢量场和纹理参考图像的局部特征产生可变的LIC积分步长和步数,自适应地处理纹理参考图像;最后对绘制效果进行颜色渲染,生成具有丰富颜色特征的流体艺术图.实验表明,该方法能够较好地模拟诸如梵高画的流体艺术风格,呈现生动、灵活的波动感.     

海市蜃楼现象的真实感绘制

虚无飘渺的海市蜃楼是一种非常奇妙的自然现象,其是由特定条件下大气的折射和全反射引起的．文中提出了一种对海市蜃楼现象进行建模与绘制的新方法：通过分析不同类型海市蜃楼的成因,建立了对应的不同大气温度变化模型;提出了基于大气重力波模型的海市蜃楼动态变化模型;考虑环境对海市蜃楼的影响,对海市蜃楼的整体进行绘制;在此基础上,绘制出不同条件下不同海市蜃楼的真实感场景,包括海洋、沙漠、公路上的蜃景,并模拟了蜃景的动态变化．     

计算机辅助绘制工笔人物画效果

工笔画是我国传统绘画艺术,画面工整细致,但物体的渲染费工费时.为此提出一种计算机辅助绘制算法来加速物体渲染并保持工笔画的渲染视觉特征.该算法对工笔人物画的线描画稿图像提取轮廓,通过交互得到绘画人物的脸部、头发、四肢、衣服所在区域.对于脸部,先交互指定简单的辅助线定义明暗特征位置,再根据一个阻尼弹簧扩散模型进行扩散,生成整个区域的明暗变化灰度图;对于四肢和衣服,提出一种自动确定其明暗关系的算法;对于头发,将线描画稿图像的线条细节作为头发的高频分量,然后对高频分量进行高斯模糊,得到头发的低频分量,再将两者融合得到最终的头发渲染效果;对于其他如头饰等小的部位,采用简单交互实现绘制.将采用文中方法得到的渲染结果与人工渲染作品相比较,效果令人满意.     

基于轮廓线的非真实感绘制技术

从NPR技术的形成和特点出发，详细论述了NPR中轮廓线的检测和绘制技术等问题。轮廓线在NPR中占有重要地位，它的表现不仅关系到NPR最终效果的好坏，而且也是实时绘制中一个提高速度的关键。重点介绍了NPR中流行的和最新的轮廓线检测与绘制技术，并对这些算法和技术进行了分类与分析，总结了其优缺点和适用场景。     

基于轮廓线的非真实感绘制技术

从NPR技术的形成和特点出发,详细论述了NPR中轮廓线的检测和绘制技术等问题。轮廓线在NPR中占有重要地位,它的表现不仅关系到NPR最终效果的好坏,而且也是实时绘制中一个提高速度的关键。重点介绍了NPR中流行的和最新的轮廓线检测与绘制技术,并对这些算法和技术进行了分类与分析,总结了其优缺点和适用场景。     

自然景物中大气退化模型的研究

从大气中水汽对光照的影响入手,探讨了自然景物图像的退化机制,通过以典型天气情况的观察,总结并推导了基于输运理论的大气光线变化的亮度、饱和度和色度变化的公式,采用该模型对三维地形立体显示进行退化效果表现,其处理结果令人满意。     

基于区域行性解释的表达型绘制

文中主要研究了CAD领域中的表达型绘制技术,针对机械零件的转折润饰的特点,提出了以表面特性解释为基础的表达型绘制方法,进而系统地研究了基于区域特性来模拟不同表面润饰的各种手法和关键算法,并完成了一个实验系统RETOUCH。     

并行多边形绘制技术综述

多边形绘制是应用最为广泛的计算机图形绘制方法．并行技术在提高多边形绘制系统的性能方面起着重要的作用．并行多边形绘制技术的基础是算法内在的可并行性,按并行流水线的组织方式可分为全图像深度合成、前分布拼接合成和中分布拼接合成三种,负载平衡和图像合成是影响多边形绘制系统性能的关键问题．并行多边形绘制系统的实现方式包括专用图形硬件实现、并行机实现和集群机实现．结合作者的工作,对并行多边形绘制技术进行了探讨．     

基于图像的铅笔画绘制技术的研究现状与展望

非真实感绘制(Non-Photorcalistic Rendcring,NPR)是计算机图形学领域的一个分支,旨在使用计算机来生成具有某种艺术效果的作品。目前,非真实感绘制技术已经能够成功地模拟油画、水彩画、卡通画、铅笔画等艺术风格,在许多领域得到很广泛的应用。铅笔素描是艺术造型的基础。作为一种最简单的艺术表现形式,铅笔画凭借其简洁流畅的特点深受广大艺术爱好者的喜爱。如今,基于图像的铅笔画绘制技术已经是NPR领域的一个重要组成部分,受到诸多研究人员的关注,但该技术仍处于成长阶段,算法的通用性还无法满足现实应用的需求。     

基于图像的建模和绘制技术综述

对基于图像的建模和绘制（IBMR）技术进行综述性介绍,重点阐述了IBMR研究的最新进展,扼要地介绍和讨论了一些具有代表性的IBMR方法,并对各种方法进行分析比较;最后介绍IBMR的最新研究动态和某些应用前景。     

A Survey of Volumetric Illumination Techniques for Interactive Volume Rendering

Interactive volume rendering in its standard formulation has become an increasingly important tool in many application domains. In recent years several advanced volumetric illumination techniques to be used in interactive scenarios have been proposed. These techniques claim to have perceptual benefits as well as being capable of producing more realistic volume rendered images. Naturally, they cover a wide spectrum of illumination effects, including varying shading and scattering effects. In this survey, we review and classify the existing techniques for advanced volumetric illumination. The classification will be conducted based on their technical realization, their performance behaviour as well as their perceptual capabilities. Based on the limitations revealed in this review, we will define future challenges in the area of interactive advanced volumetric illumination.     

图像和视频油画风格化研究

图像和视频的油画风格化是计算机图形学中非真实感绘制的热点问题之一,在动漫、娱乐等领域有着较广泛的应用。回顾了图像和视频油画风格化绘制的发展过程,分类介绍了各种方法的特点,并比较了不同方法的优缺点。在此基础上,讨论了图像和视频油画风格化绘制存在的难点和可能的研究方向。     

实时地形绘制算法综述

实时地形绘制在游戏、飞行训练、军事演习模拟、地理信息系统(GIS)等领域中有着广泛应用。实时地形绘制算法一般采用视点相关的连续细节层次简化技术等方法来减少实际所需要绘制的地形数据量。该文介绍了实时地形绘制中的几种代表性算法并讨论了当前的最新研究进展，分析了目前尚存在的问题和研究前景。     

A Survey of Haptic Rendering Techniques

Computer Graphics technologies have developed considerably over the past decades. Realistic virtual environments can be produced incorporating complex geometry for graphical objects and utilising hardware acceleration for per pixel effects. To enhance these environments, in terms of the immersive experience perceived by users, the human's sense of touch, or haptic system, can be exploited. To this end haptic feedback devices capable of exerting forces on the user are incorporated. The process of determining a reaction force for a given position of the haptic device is known as haptic rendering. For over a decade users have been able to interact with a virtual environment with a haptic device. This paper focuses on the haptic rendering algorithms which have been developed to compute forces as users manipulate the haptic device in the virtual environment.