对光线追踪引起物体边缘走样的研究

分析了光线追踪中造成物体锯齿状边缘的原因,讨论了几种反走样方法,在此基础上设计了一个自适应随机反走样算法.实践证明该算法能有效地消除物体的锯齿状边缘.     

对光线追踪引起物体边缘走样的研究

分析了光线追踪中造成物体锯齿状边缘的原因，讨论了几种反走样方法。在此基础上设计了一个自适应随机反走样算法，实践证明该算法能有效地消除物体的锯齿状边缘。     

一种自适应随机反走样算法

分析了光线追踪中造成物体锯齿状边缘的原因，讨论了几种反走样方法，在此基础上设计了一个自适应随机反走样算法。实践证明该算法能有效地消除物体的锯齿状边缘。     

硬件加速反走样体Splatting算法

提出一个完全基于图形硬件实现的反走样体Splatting算法的全新框架利用可编程图形硬件中的顶点渲染器和像素渲染器实现距离相关的低通滤波核,获得透视投影下的Splatting体绘制算法的反走样利用规则体数据的空间分布规律和可编程图形流水线,提出一种增量式的压缩比为700 的顶点数据压缩算法,将体素几何完全置于显存实验结果表明,文中算法在512×512的图像分辨率下,每秒可绘制300万个反走样体素     

分子可视化中的光线追踪棋盘渲染

在分子可视化中使用光线追踪渲染图像能够极大地促进研究人员对分子结构的观察和感知,但现有的光线追踪方法存在实时性能不足以及渲染质量不佳的问题.文中提出了一种光线追踪棋盘渲染方法.该方法利用棋盘渲染技术对光线追踪方法进行优化,其流程主要划分为重投影、渲染、重建和孔填充4个阶段,在各阶段中,提出了针对棋盘渲染的改进,包括光线...     

基于FPGA的直线反走样算法研究

反走样是计算机图形学的基本问题.为了提高直线反走样的效率,针对FPGA硬件实现的特点,结合经典的Wu反走样算法,提出一种新的直线反走样算法.该算法根据像素点中心到理想直线的距离来计算灰度值,在生成直线时预测直线相邻像素点之间的灰度值变化,并建立递推公式,使用整数移位,加法和比较来完成直线反走样,计箅简单,便于硬件实现.经计算机和FPGA分别实现验证,新算法的反走样效果较好,运算速度快于Wu反走样算法并能通过FPGA进一步提高速度.     

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。     

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。     

一种延期着色的快速反走样算法

使用延期着色技术,无法应用硬件对图形进行反走样处理。针对该问题,提出一种延期着色的快速反走样算法。利用缓存的位置和法线信息准确高效地在缓存中进行边缘检测,对边缘部分采用加权抖动采样方法进行平滑处理。实验表明,该算法能够快速地获得效果较好的反走样结果。     

光线追踪显示体数据的新求交算法

本文就利用光线追踪方法完成的体绘制提出一种新的求交算法，此算法与以前的求交算法有本质上的不同，求交过程不再是相对于ＣＥＬＬ进行求交，而是直接相对于ｘ，ｙ，ｚ族平面直接进行求交，故此算法所需的运算量相以地于其它算法是非常小的，而且可以直接控制求交顺序而无需排序，这样得到的求交结果对于反续的运算是极方便的，由分析求交过程可以方便的得到交点所对应的ＣＥＬＬ标号，这又方便了颜色向量，隐匿因子的积累、结合等     

Efficient parallel spatial subdivision algorithm for object-based parallel ray tracing

Parallel ray tracing of complex scenes on multicomputers requires the distribution of both computation and scene data to the processors. This is carried out during preprocessing and usually consumes too much time and memory. The paper presents an efficient parallel subdivision algorithm that decomposes a given scene into rectangular regions adaptively and maps the resultant regions to the node processors of a multicomputer. The proposed algorithm uses efficient data structures to identify the splitting planes quickly. Furthermore the mapping of the regions and the objects to the node processors is performed while parallel spatial subdivision proceeds. The proposed algorithm is implemented on an Intel iPSC/2 hypercube multicomputer and promising results have been obtained.     

基于历史缓存技术的射线跟踪加速算法研究*

通过分析影响射线跟踪效率的因素,提出一种基于历史缓存技术的射线跟踪加速算法,以提高射线跟踪的运算效率。通过建立一个缓存区存储历史信息,用来减少每条射线必须处理的建筑物面的数量和减少计算无效的交点。对提出的算法进行仿真计算,仿真结果证明了这种算法的正确性,有效降低了计算的复杂度。     

基于射线跟踪的AOA定位算法的GDOP研究

GDOP是衡量定位系统精度的一个重要指标。基于射线跟踪的定位算法利用镜像站实现对目标的定位,针对现有关于GDOP的计算因没有考虑镜像站之间的相关性,而无法用于对基于射线跟踪的定位系统的定位精度与镜像站布局之间规律进行分析的问题,给出一种基于射线跟踪的AOA定位算法(AOA-RT)的GDOP计算方法。在微小区AOA定位模型下,根据镜像站与定位站之间的关系,得到镜像站位置误差的相关矩阵,根据该相关矩阵推导了AOA-RT算法的GDOP的计算公式。仿真结果表明了所给的GDOP计算方法的合理性,并得出了相关结论。     

结合K-D树和Shell的快速动态等值面光线跟踪法

目的 K-D树和Shell常被用于加速等值面光线跟踪法。如果Isovalue保持不变时,Shell方法效率更高,否则Shell方法需要重构Shell,而K-D树方法速度更快。提出一种结合K-D树和Shell的动态等值面光线跟踪方法,其关键是如何实现两者的平稳切换。方法首先改进基于K-D树的等值面光线跟踪算法,使得该方法在绘制过程中渐进地构建Shell数据结构。在Isovalue发生变化后,首先使用改进的基于K-D树的等值面光线跟踪算法进行绘制,并在绘制过程中渐进地构建新的Shell数据结构,从而平滑地过渡到绘制效率更高的基于Shell的等值面光线跟踪算法。结果实验中,在Isovalue动态变化时本文方法的效率接近K-D树方法;但用户在进行缩放、旋转等操作时,本文方法能达到Shell方法的速度。实验结果表明本文方法结合了两者的优点。结论提出了一种快速Isovalue光线跟踪算法,综合运用K-D树和Shell两种数据结构,在Isovalue保持不变和动态变化两者场合都实现了较高的绘制速度。     

基于贪心策略的多结点并行光线跟踪负载均衡算法

为了提高利用光线跟踪集群绘制生成高分辨率复杂场景画面的并行度,提出基于 贪心策略的多结点并行光线跟踪负载均衡算法。首先根据 GPU 的并行特性将屏幕空间划分成若 干正方形图像块,并基于移动物体球形包围体在屏幕空间的投影构建二值绘制时间影响度图。 然后依据时空相关性利用上一帧图像块耗时和二值绘制时间影响度图建立渲染任务队列,通过 两步负载均衡实现多渲染结点任务的动态分配。最后进行了实验验证和分析,结果表明该方法 具有良好的负载均衡效果,在 5 个渲染结点的绘制效率最高能提升 4.96 倍。     

An efficient hierarchicaltraversal algorithm for ray tracing

Ray tracing has been shown to be an excellent technique for rendering realistic images. However, it is important to reduce the lengthy computation time resulting from the brute-force nature of the original ray-tracing algorithms. In this paper, two ideas are proposed to speep up the well-known hierarchical subdivision method. First, a new hierarchy traversal scheme is described to reduce the number of raybounding volume intersection tests for secondary rays. Then, a plane-sweep method is proposed to make fewer intersection checks for eye rays. Experiments and discussions are presented to prove the feasibility of our methods.     

地磁场条件下短波三维射线追踪仿真研究

为了分析电离层不均匀特性和地磁场对电波传播路径的影响,从Haselgrove射线方程出发,采用国际参考电离层和国际地磁参考场模型计算等离子体参数和磁参数,运用龙格库塔法求解射线方程,实现了短波三维射线追踪.通过采用三维射线追踪对均匀和不均匀电离层模型下射线路径计算并描迹,对比分析得出:不考虑电离层不均匀性将对射线路径造成较大地面距离误差.采用三维射线追踪对有无地磁场影响下的射线路径进行计算,仿真结果表明,地磁场存在时射线路径发生偏离且偏离方向及大小均不同.     

Parallel processing of incremental ray tracing on a shared-memory multiprocessor

This paper presents a novel parallel-processing method for image synthesis using incremental ray tracing on a shared-memory multiprocessor workstation. The most efficient technique for image synthesis is ray tracing, proposed by Whitted in 1980. Ray-tracing algorithms are simple and can generate realistic images. However, they are time-consuming, since calculations of the intersections between objects and ray increase exponentially as the complexity of scenes increases. Fast image synthesis for animation is one of the most important topics in computer graphics. As the area of computer applications has broadened, the complexity of images to be synthesized has increased. Parallel processing of computer graphics is one way of achieving fast image synthesis. This paper describes a parallel processing technique for incremental ray tracing, which recalculates only the rays changed by moving objects in successive scenes of continuous image synthesis. The performance of parallel ray tracing was evaluated on the multiprocessor workstation TOP-1. Strategies for allocating pixels to processes under a multiprocess operating system on this workstation are discussed.     

基于动态分区的射线跟踪加速方法

射线跟踪模型在3G网络规划中存在计算效率低的问题。分析了当前各种加速方法的不足,提出一种基于动态分区的射线跟踪加速方法。该方法根据城市微小区的建筑物分布情况,动态地划分小区,大大减少了射线与建筑物求交点次数,同时解决了静态分区在复杂建筑物环境下由于分区不均匀导致射线跟踪加速效果差的问题。仿真表明,在相同预测精度下,与静态分区加速方法相比,该方法具有计算效率高的优点。     

基于Metropolis光线跟踪的组合滤波器

蒙特卡罗方法是计算全局光照的基础,目前已经有很多基于蒙特卡罗的全局光照算法,但大多数算法在渲染时间上都有一定局限性。在蒙特卡罗方法基础上,结合Metropolis光线跟踪算法和组合滤波器,提出一种新的全局光照算法。该算法分为两个部分,首先使用多组不同尺度的滤波器对图像进行处理,然后将多组滤波器处理后的结果组合成最终的结果。该算法使用相对均方根误差作为选择滤波尺度的依据,在采样和重建过程中自适应地为每个像素选择合适的滤波器,以最大化降低误差,得到更好的重建结果。实验结果表明,该算法相对于传统Metropolis算法在效率和图像质量上都有较大提高。