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．     

改进的实时反走样透视阴影图算法及实现

为解决透视阴影图算法中,物体被非线性比例导致愈加明显的自阴影或表面波纹现象,提出一种基于GPU的实时反走样透视阴影图改进算法。该算法结合透视阴影图算法以及D.Weiskopf的dual depth layers算法,通过采用GPU深度剥离技术采样场景的双层深度值信息,并引入自适应偏移量zbias来计算场景的深度偏移量。该算法采用C语言实现,同时使用GPU顶点渲染器和像素渲染器编程有效避免程序复杂度。实验结果表明,该改进算法较好解决了透视阴影图的自阴影问题,提高了渲染阴影质量。     

阴影绘制中的PSSM与VSM混合算法

在三维阴影绘制中,平行分割阴影图( PSSM)算法存在第一个分割区域过小而导致锯齿现象的缺陷,方差阴影图( VSM)算法则会引起严重的光渗现象。针对以上不足,提出一种结合PSSM与VSM的混合算法。通过设置扩大系数解决PSSM算法首个分割区域不足的问题,加入模糊处理,重复渲染过渡区域,以减少边界锯齿现象,采用MRT技术减少VSM算法在渲染时引起的光渗现象。由分割方法、渐进方式、纹理大小及混合算法阴影图绘制效果等方面的实验结果表明,与PSSM等算法相比,该算法绘制的阴影图质量有较大提高。     

水面绘制的反走样处理

水面是户外场景中最为重要的组成部分之一。水面极大地丰富了视野中的场景复杂度,也使场景变得生动、美丽。但是,在绘制水库、湖面等大面积水域时,极易产生干涉条纹等走样现象,特别是在距视点较远的区域,更是如此。原因在于,水面是由一组随机的、沿不同方向运动的子波叠加而成     

基于GPU的大规模场景实时阴影绘制

阴影绘制中,阴影图算法因不依赖于场景,绘制效率高已成为了大规模实时阴影绘制的主流算法。针对平行分割阴影图算法存在首个分割区域过小,而方差阴影图存在"光渗"问题,细致分析了在大规模场景中,实时阴影绘制的各种改进算法,提出了一种基于平行分割阴影图算法和方差阴影图算法结合的混合算法。实验结果表明,新的混合算法既提高了阴影绘制效率,又明显改善了阴影的质量。     

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.     

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     

一种基于GPU的柔和阴影实现方法研究

阴影是虚拟环境中真实感的重要特征。由于并行分割的阴影贴图算法的通用性和效率,它对大规模复杂的虚拟环境中的实时阴影渲染起了重要作用。但是对于塔台仿真系统这样的大规模动态场景,锯齿现象依然存在,利用差值阴影贴图等方法,对其效果进行了改进,并利用GPU强大的浮点数运算能力和并行处理能力加速了阴影的实现,有效地保证了阴影的真实性和实时性。实验结果表明生成的阴影边缘柔和,抗锯齿效果好,有效地解决了偏离和光渗问题,达到了实时仿真的要求。     

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.     

一种支持多线宽直线反走样算法

从理论上说明了反走样现象的产生和解决办法,结合经典的DDA画线算法与Wu反走样算法,给出了一种任意线宽和复杂背景色下的直线反走样快速绘制算法:在x(y)轴上以一个像素单位的步长进行移动,而在直线的y(x)方向上根据直线的宽度,进行跨度像素填充,填充的色深值依赖于该像素到直线中心线的距离、原有背景色和当前直线绘制色。最后,对算法进行去浮点优化,给出了复杂度分析、实验结果及应用情况。     

基于图像与几何空间的实时阴影绘制算法

介绍了基于图像与几何空间的实时阴影绘制算法,使用shadow map处理非阴影边缘区域,使用shadow volume处理阴影边缘区域,既克服了shadow map容易出现的走样现象,在性能上又较shadow volume有了很大提高.在具体实现中,引入了计算掩码技术,以实现对阴影边缘区域的划分.     

基于硬件的实时地平映射

地平映射是用于计算凹凸映射表面阴影的一项技术.在可编程图形硬件上运用并扩展地平映射技术,力求更准确地表达凹凸表面的层次细节.采取在表面切空间对光照向量进行插值的方法,在多遍渲染算法的基础上,使用三维体纹理代替二维地平贴图,一遍渲染即得到较好的实时自阴影效果.     

平面投射多分辨率软阴影绘制算法

阴影生成技术在计算机真实感图形应用中发挥着独特而重要的作用。基于模板缓存技术、图像融合技术及反走样技术等,提出一种多分辨率多平面投射软阴影绘制方法。该方法首先通过在光源上进行离散采样,获得一组硬阴影绘制图像;再通过颜色混合和模板缓存技术对这组图像进行平均化处理,合成得到软阴影图像;最后利用累加缓存对场景进行反走样处理,使软阴影绘制效果更加自然、柔和。该方法提供了绘制精度的参数控制手段,使用户可以交互地设定生成软阴影的分辨率。     

一种基于灰度的三角形反走样算法

结合多边形扫描线填充算法,将Wu直线反走样算法的基本思想推广到三角形反走样中。同时提出了一种三角形顶点处反走样的处理方法,实现了对三角形绘制和反走样的全过程。最后,给出了算法实验结果分析及实际应用。     

基于移动增强现实的实时软阴影绘制算法

由于移动设备的计算能力和存储空间有限,基于移动终端的光照估计和实时软阴影绘制技术和研究很少,提出一种适用于移动增强现实的实时软阴影绘制算法。根据移动终端光线传感器的数值来计算光源的方向,得到模拟的点光源,在该点光源附近均匀采样得到多个虚拟光源,叠加每个虚拟光源产生的阴影效果,实时绘制出软阴影。实验结果表明,在保证移动终端良好的虚实融合效果的情况下,采用该算法具有良好的实时性,为移动终端软阴影的绘制提供了有效的解决方法。     

基于投影网格的水面实时渲染

针对如何使用现代图形硬件方法有效地渲染大规模水面.当要生成大规模非平面的近似水面时,通常使用高度场来高效且动态地生成多边形.在渲染高度场时为了提高效率进行适当的简化,普遍采用细节层次技术LOD(Level-Of-Detail)的多种方法.还介绍了 "投影网格"的技术,与LOD法的在全局空间划分细节级别不同,这种方法在摄影机空间而不是传统的全局空间里经由投影创造网格,使用另一种思路解决了简化显示效果以提高效率的问题.     

大规模三维地形与天空场景的实时渲染

大规模三维室外场景包含大量的几何和纹理数据,给实时渲染带来了一定的难度.讨论基于四叉树结构的LOD地形和圆型天空体渲染方法,并在数据结构、可见性判定、算法实现等方面进行了优化,在此基础上,结合OpenGL和Visual Studio2005等工具进行开发和实验.实验结果表明,该方法能够根据不同的地形分辨率及视野范围,进行裁剪和剔除,有效地提高场景渲染的帧数,满足了实时渲染的要求.     

信息熵在体绘制视图选取中的研究与应用

在三维体数据可视化处理过程中,选取一个好的视图可以提高对体数据理解的速度和效率.光投射算法是体绘制中一种非常重要的算法.由于该算法成熟,成像质量高,它已在许多医学可视化处理系统中得到了广泛的应用.为该算法提供了一种视图选择方法,它将信息熵公式与光投射算法结合在一起对所选视图质量的优劣做出客观的评价.该方法充分考虑了传递函数,数据分布和各个体素的可见度.方法既可以用于非交互可视化处理时对给定场景找到一幅最具可视化信息的视图;也可用于交互的可视化处理中引导用户确定好的视点,以便对所获取的可视化信息进一步地深入研究和探索.     

物理场图形生成的多处理机并行算法的研究和实现

计算机图形生成的并行处理是结合图形学、并行处理及并行算法交叉而产生的一个新课题.本文首先介绍了近几年来这一领域的发展,然后针对计算机图形学领域发展最为迅速的分支之一——物理场的图形显示,利用最新提出的并行算法进行了研究和实现,并就其在两种并行处理机环境下的具体实现进行了结果分析.     

一种基于笔刷的非真实感绘制算法的研究

非真实感绘制是计算机图形学的一个分支,基于笔刷的非真实感绘制是非真实感绘制的重要内容.给出一种基于笔刷的多重非真实感绘制算法.算法运用源图像灰度图像的颜色梯度法线方向作为笔刷的方向,以颜色空间距离来控制笔刷的绘制.实验结果表明,对于给定的输入图像,该算法能够有效地生成具有油画艺术风格的图像.