基于图象的绘制技术

基于图象绘制技术是实现对虚拟场景建模和实时绘制的新的有效方法,可以克服传统的基于几何绘制方式中建立起初模型的困难和实时绘制计算在的缺陷。本文介绍和分析目前图象绘制技术的一些主要方法,并提出改进途径。     

增强现实技术在虚拟演播室系统中的应用

虚拟演播室是虚拟现实技术和视频合成技术相结合的产物,其场景是计算机生成的三维场景,由于人们对虚拟场景和复杂度的无限要求,使得场景的实时显示十分困难,使用基于图像的绘制技术构造虚拟空间能够较好地解决这个问题。在虚拟演播室中,演员需要与三维运动虚拟物体进行交互,运用增强现实技术,可以将三维虚拟物体与基于图象绘制的虚拟场景融合在一起。     

基于图象绘制的虚拟实现系统环境

虚拟实现的一个重要目标是使用计算机生成逼真的视觉世界，使用户可以对虚拟世界的客体进行交互考察，虚拟实现的实现有两种方法，传统上，用三信图形学的方法实现建模和绘制。此方法需要繁琐的建查和昂贵的专用绘制硬件，而且图形绘制的质量的场景的复杂性受到很大的限制。基于图象的绘制是实现虚拟实现系统的一种新方法。它克服了三维图形方法的缺点。本文在总结已有技术的基础上，提出一个实现基于图象绘制的虚拟现实系统模型，并     

基于八叉树的复杂产品模型实时绘制技术

给出基于OpenSceneGraph场景模型的信息提取方法,利用八叉树对场景模型进行分割和视锥体剔除,有效提高了实时绘制的效率,尤其是对浏览场景细节时的绘制效率提高最为明显.采用基于分页技术的Pagelod方法,实现模型的动态调度,以减少I/O的负载,满足在有限硬件条件下虚拟场景中复杂产品模型的实时绘制要求.     

三维虚拟场景绘制加速技术综述

加速三维图形的绘制对三维虚拟场景的交互式生成有重要作用。该文结合三维图形绘制流水线，概括了提高绘制性能的途径，综述了可见性处理、细节层次方法、基于图象的绘制以及大型几何数据库的操纵等主要的绘制加速技术。     

基于点的图形绘制技术

基于点的图形绘制技术是实现高度复杂场景实时绘制的新的有效方法,也可以对顶点数达数百万数量级的采样法表示的物体模型进行实时交互绘制,它具有基于图象绘制方式的绘制速度和基于几何绘制方式的绘制质量、灵活性和内存需求。论文介绍了基于点绘制技术的原理、工作流程,分析和比较了几种有代表性的点绘制方法,探讨了点绘制的关键技术,并对今后研究和发展的方向进行了展望。     

基于复值小波分解的图象拼合

图象拼合是一种基于图象的场景编码方法，它被很多基于图象的绘制IBR（image based rendering）系统采用，用来建立复杂的虚拟场景表示（例如，360°球面和柱面全景图、环境映照及高分辨率图象等）.基于复值小波多分辨率分解(Complex Wavelet Multiresolution Decomposition)提出了一种有效的图象拼合方法，它能同时地、逐步求精地对图象进行匹配和整合.首先，采用复值小波变换不仅可以保证全局优化的结果，还能够满足图象整合的规模不变和平移不变性.其次，基于多分辨     

基于图象绘制的虚拟现实系统环境

虚拟现实的一个重要目标是使用计算机生成逼真的视觉世界,使用户可以对虚拟世界的客体进行交互式考察．虚拟现实的实现有两种方法．传统上,用三维图形学的方法实行建模和绘制．此方法需要繁琐的建模和昂贵的专用绘制硬件,而且图形绘制的质量和场景的复杂性受到很大的限制．基于图象的绘制是实现虚拟现实系统的一种新方法．它克服了三维图形方法的缺点．本文在总结已有技术的基础上,提出一个实现基于图象绘制的虚拟现实系统模型,并据此模型实现一个实验系统及相应的图象工具．     

一种新的基于图象的虚拟场景重建与漫游框架

本文介绍了利用图象产生虚拟场景的方法，分析了基于图象的虚拟的实的结构，提出了一种新的基于图象的虚拟场景的重建与游框架，并对其中的深度恢复这一关键２技术进行了讨论。     

利用P-Buffer模拟虚拟场景的后视镜和鸟瞰图

基于OpenGL的P-Buffer技术,将虚拟场景的后视镜场景和鸟瞰图场景实时渲染为动态纹理,将纹理映射到对应模型,最终实现了对后视镜和鸟瞰图的模拟.在鸟瞰图绘制中,对地形采用了基于Cg语言的凹凸纹理效果,进一步提高了系统的绘制效率.     

An improved vertex caching scheme for 3D mesh rendering

Modern graphics cards are equipped with a vertex cache to reduce the amount of data needing to be transmitted to the graphics pipeline during rendering. To make effective use of the cache and facilitate rendering, it is key to represent a mesh in a manner that maximizes the cache hit rate. In this paper, we propose a simple yet effective algorithm for generating a sequence for efficient rendering of 3D polygonal meshes based on greedy optimization. The algorithm outperforms the current state-of-the-art algorithms in terms of rendering efficiency of the resultant sequence. We also adapt it for the rendering of progressive meshes. For any simplified version of the original mesh, the rendering sequence is generated by adaptively updating the reordered sequence at full resolution. The resultant rendering sequence is cheap to compute and has reasonably good rendering performance, which is desirable to many complex rendering environments involving continuous rendering of meshes at various level of details. The experimental results on a collection of 3D meshes are provided.     

分布式虚拟集群渲染系统研究

针对三维动画领域的渲染瓶颈和分布式渲染的资源搜索问题,提出了一种基于双层体系结构的分布式虚拟集群渲染系统,并详细介绍了系统的各个功能模块.通过对渲染资源的统一描述,定义了虚拟集群渲染能力的计算方法,给出了分布式渲染资源的搜索算法,并验证了算法的有效性.     

基于Web的时变体数据的体绘制方法

传统Web体绘制方法主要集中在利用服务器端进行预处理和绘制任务,浏览器端仅用于呈现绘制结果,这样会造成服务器负载过高,同时,当绘制参数发生更改时,必须向服务器请求新的绘制结果,这样也易受网络延迟的影响。为了解决以上问题,实现在浏览器本地进行体绘制和交互,本文提出一种基于WebGL的体绘制方法,以时变体数据为例,在浏览器端实现光线投射体绘制算法。同时,为了提升绘制效率和减少内存占用,本文基于维度压缩方法,优化时变体数据的预处理过程。最后,本文设计了Web体绘制系统,引入暴风时变数据集以验证方法的有效性,结果表明,本文方法能够在浏览器本地对时变体数据进行体绘制,绘制时间在50ms以下,帧速率可达到50 FPS以上,同时支持实时交互,并且当绘制参数发生更改时,系统能够直接在浏览器端进行重新绘制。     

可微绘制技术研究进展

可微绘制技术是当前虚拟现实、计算机图形学与计算机视觉领域研究的热点,其目标是改造计算机图形学中以光栅化或光线跟踪算法为主的真实感绘制流程,支持梯度信息回传以计算由输出图像的变化导致的输入几何、材质属性变化,通过与优化及深度学习技术等相结合支持从数据中学习绘制模型和逆向推理,是可微学习技术在计算机图形学绘制技术中的应用的具体体现,在增强/虚拟现实内容生成、三维重建、表观采集建模和逆向光学设计等领域中有广泛的应用前景。本文对可微绘制当前的发展状况进行调研,重点对该技术在真实感绘制、3维重建和表观采集建模中的研究和应用情况进行综述,并对可微绘制技术发展趋势进行展望,以期推动可微技术在学术界和产业界的进一步发展。     

A generic rendering system

Describes the software architecture of a rendering system that follows a pragmatic approach to integrating and bundling the power of different low-level rendering systems within an object-oriented framework. The generic rendering system provides higher-level abstractions to existing rendering systems and serves as a framework for developing new rendering techniques. It wraps the functionality of several widely-used rendering systems, defines a unified object-oriented application programming interface and provides an extensible, customizable apparatus for evaluating and interpreting hierarchical scene information. As a fundamental property, individual features of a specific rendering system can be integrated into the generic rending system in a transparent way. The system is based on a state machine, called an "engine", which operates on "rendering components". Four major categories of rendering components constitute the generic rendering system: "shapes" represent geometries, "attributes" specify properties assigned to geometries and scenes, "handlers" encapsulate rendering algorithms, and "techniques" represent evaluation strategies for rendering components. As a proof of concept, we have implemented the described software architecture using the Virtual Rendering System, which currently wraps the functionality of the OpenGL, Radiance, POV Ray and RenderMan systems     

并行绘制系统中基于网络处理单元的图像合成及显示

随着绘制任务复杂度和绘制数据规模不断增长,使用PC集群进行分布式并行绘制是一个常用的解决方案。Sort-last分布式并行绘制方法具有好的扩展性和负载平衡,但由于图像合成瓶颈的限制,绘制速度不能满足实时需求。本文提出了一个使用网络处理单元（NPU）来进行快速硬件图像合成的方法,开发了一个sort-last并行绘制系统NPUPR。实验表明,针对4个绘制节点,基于NPU的硬件图像合成方法与direct send的合成算法相比,绘制速度有了4倍的提高。本文也给出通过增加网络处理单元来扩展系统支持更多绘制节点的方案,分析表明,系统图像合成性能不会随节点个数的增加而明显降低。     

偏振光线跟踪绘制技术研究进展综述

光线跟踪是计算机图形学中一种高真实感绘制方法,传统的绘制算法忽略了光的偏振效应.而研究表明:在光线跟踪中加入光的偏振效应,能对绘制结果产生重要的影响.偏振光线跟踪是预测绘制技术的研究核心,它不仅可以提供高真实感的绘制效果,而且已被应用于偏振场景仿真和导航等领域.目前,偏振光线跟踪在国内尚未有相关工作.在预测绘制的框架下,根据偏振光线跟踪的流程,对偏振光线跟踪绘制技术的要点与关键问题进行了分析、总结与展望.     

A Three Dimensional Image Cache for Virtual Reality

Despite recent advances in rendering hardware, large and complex virtual environments cannot be displayed with a sufficiently highframe rate, because of limitations in the available rendering performance. This paper presents a new approach of software accelerated rendering which draws from the concepts of impostors, hierarchical scene subdivision and levels of detail. So far software optimization in real-time rendering has merely considered individual objects. This work is actually optimizing the rendering of the whole virtual environment by implementing a three dimensional image cache. It speeds up rendering for large portions of the scene by exploiting the coherence inherent in any smooth frame sequence. The implementation of the three dimensional image cache is discussed and the savings in rendering load achievable on a suitable hardware platform are presented.     

基于混合多细节层次技术的实时绘制算法

细节层次是实时图形生成的一项重要技术.提出一种把视点无关和视点相关两类多细节层次技术结合起来的网格模型实时绘制算法.该算法首先根据应用领域的不同要求或用户给出的误差范围,对模型进行与视点无关的预处理简化,然后把简化后得到的模型用在与视点相关的实时简化算法中.实验表明,这种网格模型简化和绘制算法能在损失很小的屏幕像素误差的前提下大大提高绘制速度.