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基于可视区域间接光照聚类的虚拟点光源采样

系统仿真学报 2020年第6期32卷 1085-1093页

作者：陈胜陈纯毅邢琦玮杨超智长春理工大学计算机科技术学院吉林长春130022

针对间接光照计算精度问题,提出改进的可视区域敏感的虚拟点光源采样方法。设计依据可视场景点位置及其法向量对可视场景点进行聚类的方法;计算虚拟点光源对各类中心位置对应可视场景点的光照贡献与类中可视场景点个数之积的累加和,并... 详细信息

针对间接光照计算精度问题,提出改进的可视区域敏感的虚拟点光源采样方法。设计依据可视场景点位置及其法向量对可视场景点进行聚类的方法;计算虚拟点光源对各类中心位置对应可视场景点的光照贡献与类中可视场景点个数之积的累加和,并把累加和作为该虚拟点光源对可视区域的间接光照贡献估计值;以此估计值构造累积概率分布函数,据此选取实际计算每个可视场景点间接光照时所用的虚拟点光源。实验结果表明,该方法能够以较少虚拟点光源实现真实感强的间接光照效果绘制,提高间接光照计算精度。

关键词：虚拟点光源可视场景点聚类间接光照重要性采样

3D场景渲染的视觉显著性驱动间接光照复用算法

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计算机应用 2022年第11期42卷 3551-3557页

作者：齐淑杰陈纯毅胡小娟于海洋长春理工大学计算机科学技术学院长春130022

为提高路径追踪渲染3D场景的速度,提出3D场景渲染的视觉显著性驱动间接光照复用算法。首先,根据视觉感知中感兴趣区域显著性高、其他区域显著性低的特点得到场景画面的2D显著性图,该显著性图由图像的颜色信息、边缘信息、深度信息以及... 详细信息

为提高路径追踪渲染3D场景的速度,提出3D场景渲染的视觉显著性驱动间接光照复用算法。首先,根据视觉感知中感兴趣区域显著性高、其他区域显著性低的特点得到场景画面的2D显著性图,该显著性图由图像的颜色信息、边缘信息、深度信息以及运动信息构成。然后,重新渲染高显著性区域的间接光照,而低显著性区域则在满足一定条件的情况下复用上一帧的间接光照,达到加速渲染的目的。实验结果表明:该算法生成画面的全局光照效果真实,在多个实验场景下的渲染速度均有提升,速度最高能达到高质量渲染的5.89倍。

关键词：路径追踪间接光照视觉感知显著性图加速渲染

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基于概率模型的树木间接光照效果的实时模拟

计算机工程与应用 2015年第15期51卷 161-166页

作者：赵作林李兆民杨刚黄心渊北京林业大学信息学院北京100083 中国传媒大学动画与数字艺术学院北京100024

太阳光照射到树冠上之后,会在叶片间进行相互的反射、折射,形成复杂的间接光照效果。在进行树木真实感绘制时,对这种间接光照的快速模拟是非常困难的。传统的光线跟踪、辐射度等算法均比较耗时,很难满足实时计算的要求。采用一种概率模... 详细信息

太阳光照射到树冠上之后,会在叶片间进行相互的反射、折射,形成复杂的间接光照效果。在进行树木真实感绘制时,对这种间接光照的快速模拟是非常困难的。传统的光线跟踪、辐射度等算法均比较耗时,很难满足实时计算的要求。采用一种概率模型来快速估算树木叶片间的间接光照效果,实现了带间接光照效果的树木实时绘制。为树冠构建一个包围体,并假定该包围体中叶子的位置和法向基本符合均匀分布;为叶子的正反面分别定义反射系数和透射系数,并定义一个衰减函数来描述光线穿越叶子层后的衰减量;基于这种均匀概率分布的包围体模型,并利用叶片材质属性,就可以为每片叶子计算出叶子表面的出射光。对于中心在P处的叶子来说,可以快速计算出太阳光经过其邻近叶子到达该叶子表面的间接光照效果。为了进一步提高绘制效率,并未采用传统的包含大量面片的树木模型,而是采用了一种利用Billboards结构进行树木枝叶表达的简洁的树木三维模型。将上述概率模型与这种表达方式进行了有机结合,完成了带间接光照效果的树木实时真实感绘制。

关键词：间接光照全局光照真实感绘制概率模型树木绘制

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基于反射阴影图的间接光照绘制改进算法

长春理工大学学报（自然科学版） 2015年第1期38卷 136-142页

作者：马爱斌陈纯毅李华长春理工大学计算机科学技术学院长春130022

提出了基于反射阴影图的间接光照绘制改进算法。利用间接光照变化平滑的特点对低空间分辨率间接光照的计算结果进行插值得到高分辨率间接光照的结果。由于边界区域间接光照的变化是高频的,必须对边界和非边界区域分别计算。利用可视场... 详细信息

提出了基于反射阴影图的间接光照绘制改进算法。利用间接光照变化平滑的特点对低空间分辨率间接光照的计算结果进行插值得到高分辨率间接光照的结果。由于边界区域间接光照的变化是高频的,必须对边界和非边界区域分别计算。利用可视场景点的几何属性图,检测场景中几何对象的边界,将可视场景区域分为边界区域和非边界区域。边界区域的间接光照在高分辨率下直接计算,其它区域则由低分辨率的间接光照结果插值得来,最后使用自适应区域滤波方法对高分辨率间接光照的结果进行滤波得到最终间接光照结果。实验结果表明,相比于原始的基于反射阴影图的间接光照绘制算法,本算法显著提高了绘制效率,并通过设置插值分辨率阈值来增强算法的适应性。

关键词：反射阴影图虚拟点光源间接光照自适应区域滤波

基于3D场景渲染的视觉显著性驱动间接光照复用算法

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信息记录材料 2023年第8期24卷 235-237页

作者：吕柏松武汉市第一职业教育中心湖北武汉430034

提出了一种基于视觉显著性驱动的间接光照复用算法,可以在3D场景渲染中提高渲染速度和质量。首先介绍了3D场景渲染、视觉显著性的定义与度量、间接光照算法和复用技术等基本概念和理论。然后详细阐述了算法的设计思路和具体实现,包括视... 详细信息

提出了一种基于视觉显著性驱动的间接光照复用算法,可以在3D场景渲染中提高渲染速度和质量。首先介绍了3D场景渲染、视觉显著性的定义与度量、间接光照算法和复用技术等基本概念和理论。然后详细阐述了算法的设计思路和具体实现,包括视觉显著性模型构建、基于显著性的间接光照采样策略、光照复用技术与优化等方面。最后,探讨了该算法在实时渲染场景应用、虚拟现实与增强现实应用、动画与电影制作应用以及其他潜在应用等方面的应用和拓展前景。

关键词： 3D场景渲染视觉显著性间接光照复用技术硬件加速

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间接光照技术和环境遮挡简介

科技传播 2010年第21期2卷 93-93,92页

作者：张霁同济大学软件学院上海201804

环境遮挡技术的出现,使实时部分模拟全局光照效果成为可能。而不断发展的游戏行业中需要支持大规模动态场景以及柔性物体,同是要对图像质量和效率作出改进,这又为环境遮挡技术提出了更高的要求。最近,为了追求更真实的效果,越来越多的... 详细信息

环境遮挡技术的出现,使实时部分模拟全局光照效果成为可能。而不断发展的游戏行业中需要支持大规模动态场景以及柔性物体,同是要对图像质量和效率作出改进,这又为环境遮挡技术提出了更高的要求。最近,为了追求更真实的效果,越来越多的研究开始关注环境遮挡与间接光照的结合。为了更好的判断这一技术的未来走向和研究重点,对相关研究结果进行整理综述非常必要。

关键词：环境遮挡全局光照间接光照

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基于二次点光源的间接光照绘制技术研究

数字技术与应用 2018年第3期36卷 70-70,72页

作者：任中慧王波长春理工大学计算机科学技术学院吉林长春130022

提出了基于二次点光源的间接光照绘制方法。算法在光源位置对场景中的虚拟点光源进行采样,在摄像机位置对场景进行边界检测,从而确定场景中间接光照的频度变化,对高低频区域采取不同绘制策略,从而大大降低了间接光照绘制的时间开销。实... 详细信息

提出了基于二次点光源的间接光照绘制方法。算法在光源位置对场景中的虚拟点光源进行采样,在摄像机位置对场景进行边界检测,从而确定场景中间接光照的频度变化,对高低频区域采取不同绘制策略,从而大大降低了间接光照绘制的时间开销。实验基于光线跟踪算法,借助并行计算构架CUDA,使得算法可以在GPU上并行执行,从而具有较高的绘制速度,绘制出的结果具有较高的真实感度。

关键词：间接光照均匀采样光线跟踪并行计算

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基于体素锥追踪的全局光照算法

光学学报 2019年第6期39卷 284-293页

作者：桂梅书侯进谭光鸿吴佩军西南交通大学信息科学与技术学院

提出一种全局光照的计算方法,使用体素结构存储简化场景的光照信息,并通过体素锥追踪方法来收集光照信息,计算间接光照。在计算过程中,每帧只更新动态场景的体素结构,既可以支持动态光源,又避免了更新静态场景的时间消耗。通过各向异性... 详细信息

提出一种全局光照的计算方法,使用体素结构存储简化场景的光照信息,并通过体素锥追踪方法来收集光照信息,计算间接光照。在计算过程中,每帧只更新动态场景的体素结构,既可以支持动态光源,又避免了更新静态场景的时间消耗。通过各向异性过滤生成的方向性层级结构,将简化的体素场景及光照信息压缩存储在三维纹理的渐近贴图中,从而减少存储开销。利用体素锥追踪收集体素结构中存储的出射辐射度及遮蔽值来计算环境遮蔽、软阴影等全局光照效果。实验结果表明,所提方法可计算多种全局光照效果,并具有较好的绘制效率,在复杂的场景下单帧时间少于33.3 ms。

关键词：光计算光学数据处理全局光照体素结构体素锥追踪间接光照

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基于直接光照的全局光照模拟

计算机工程 2009年第10期35卷 257-258,261页

作者：吴伟和郝爱民李智王文涛杨跃东王立君北京航空航天大学虚拟现实技术国家重点实验室 100083 北京工业大学数字媒体艺术设计系 100029

根据间接光照分布在空间的各个方向、没有明确的方向性、在各个方向上光照强度分布比较均匀的特点,提出采用灯光阵列的方法,通过GPU硬件加速计算其直接光照效果,达到快速模拟全局光照的目的。实验结果表明,与常规的渲染算法比较,该方法... 详细信息

根据间接光照分布在空间的各个方向、没有明确的方向性、在各个方向上光照强度分布比较均匀的特点,提出采用灯光阵列的方法,通过GPU硬件加速计算其直接光照效果,达到快速模拟全局光照的目的。实验结果表明,与常规的渲染算法比较,该方法在取得较好视觉效果的同时提高了渲染速度。

关键词：全局光照直接光照间接光照渲染