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多尺度粗糙表面的实时绘制方法

中国图象图形学报 2015年第4期20卷 559-567页

作者：过洁潘金贵南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210023 南京大学计算机科学与技术系南京210023

目的大部分材质表面都具有一定的细微结构,而这些细微结构的存在增加了真实感图形绘制的复杂性。方法首先将材质表面的细微结构分为3类:宏观结构、介观结构和微观结构,并对每类结构分别建模:宏观结构采用三角面片建模,介观结构则采用法... 详细信息

目的大部分材质表面都具有一定的细微结构,而这些细微结构的存在增加了真实感图形绘制的复杂性。方法首先将材质表面的细微结构分为3类:宏观结构、介观结构和微观结构,并对每类结构分别建模:宏观结构采用三角面片建模,介观结构则采用法向图表示,而微观结构直接采用单一的粗糙度表达。然后针对每种结构,分别获得它们的法向分布函数(NDF),并用混合v MF分布拟合。最终屏幕空间每个像素内的法向分布用3个尺度NDF的卷积操作近似获得。此外,在处理环境光照时引入抛物面图(PM)和summed-area table(SAT),满足了动态场景的实时绘制需求。结果实验结果表明本文方法可以在不同视点范围下生成高真实感的反射效果,并获得实时的绘制性能。结论本文提出的实时绘制方法能够处理表面材质结构复杂的3维模型在环境光下的真实感反射效果,并支持动态光照和形变物体。

关键词：多尺度粗糙表面动态光照实时绘制滤波

基于GPU的动态地形实时绘制技术的研究与实现

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计算机工程与设计 2010年第20期31卷 4434-4437页

作者：张荣华华北电力大学计算机系河北保定071003

为了有效解决高逼真动态地形的实时绘制问题,提出了一种基于现代可编程GPU顶点纹理获取(vertex texture fetch,VTF)特性的动态地形实时绘制技术。在研究相关动态地形绘制算法及现代GPU着色器模型的基础上,对基于可编程GPU实现动态地形... 详细信息

为了有效解决高逼真动态地形的实时绘制问题,提出了一种基于现代可编程GPU顶点纹理获取(vertex texture fetch,VTF)特性的动态地形实时绘制技术。在研究相关动态地形绘制算法及现代GPU着色器模型的基础上,对基于可编程GPU实现动态地形的技术支持和性能优势进行了分析。最后,以人在松软的地面行走为实例,设计并实现了一个基于GPU顶点纹理获取的动态地形绘制系统。实验结果表明了该技术方案的可行性和有效性。

关键词：可编程GPU 着色器模型顶点纹理获取高级着色语言动态地形实时绘制

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基于八叉树的复杂产品模型实时绘制技术

工程图学学报 2011年第3期32卷 69-74页

作者：赵磊赵罡谈敦铭虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

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... 详细信息

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。

关键词：虚拟场景实时绘制复杂产品模型八叉树

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海上搜救模拟器中大规模地形场景的实时绘制

中国航海 2011年第3期34卷 5-9页

作者：翟小明任鸿翔张新宇廉静静大连海事大学航海动态仿真与控制实验室辽宁大连116026

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用。为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究。利用Google Earth获取地形数据,使用ArcScene构... 详细信息

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用。为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究。利用Google Earth获取地形数据,使用ArcScene构建三维地形,并在Creator中设置多级LOD以保证绘制的实时性,同时利用Get-Screen软件获取与地形相对应的纹理数据,并将纹理映射到三维地形上,最终运用OSG软件对地形场景进行实时绘制。试验表明提出的方法可实现大规模地形场景的高效逼真绘制。

关键词：船舶、舰船工程大规模地形场景实时绘制层次细节模型建模三维地形

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基于图像的水波动画建模和实时绘制

云南大学学报（自然科学版） 2013年第S2期35卷 18-22页

作者：陈祥望郑松和睿徐丹云南大学信息学院云南昆明650091 香港大学计算机科学系中国香港999077

使用基于图像的建模和绘制(IBMR)技术对单幅输入图像进行交互式三维建模,运用海浪谱统计学模型的水波生成算法和FFT技术,实时生成水波运动的高度场.通过纹理重投影技术,将原图像中的纹理映射到计算生成的三维模型上,实现水波动画模拟的... 详细信息

使用基于图像的建模和绘制(IBMR)技术对单幅输入图像进行交互式三维建模,运用海浪谱统计学模型的水波生成算法和FFT技术,实时生成水波运动的高度场.通过纹理重投影技术,将原图像中的纹理映射到计算生成的三维模型上,实现水波动画模拟的同时,还可以在生成的场景中实时漫游.实验表明,所提出的方法能实时绘制出与自然界中真实水波相似的漫游场景.

关键词： IBMR FFT 海浪谱统计学模型实时绘制水波动画

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Vega视景仿真中的实时阴影绘制

计算机应用 2005年第10期25卷 2362-2364页

作者：杨兵李凤霞战守义北京理工大学信息科学技术学院北京100081

针对基于Vega等高层平台的视景仿真系统中缺乏实时阴影绘制的缺点,提出改进方法,在场景中加入阴影绘制。研究了虚拟环境中的实时阴影生成算法和Vega提供的扩展机制,确定采用阴影映射(shadow mapping)算法,用OpenGL实现阴影绘制,并使用V... 详细信息

针对基于Vega等高层平台的视景仿真系统中缺乏实时阴影绘制的缺点,提出改进方法,在场景中加入阴影绘制。研究了虚拟环境中的实时阴影生成算法和Vega提供的扩展机制,确定采用阴影映射(shadow mapping)算法,用OpenGL实现阴影绘制,并使用Vega平台提供的回调机制将阴影绘制集成到场景中,从而使生成的场景真实感更强。

关键词：视景仿真阴影算法实时绘制 Vega

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多重散射的天空光照效果建模与实时绘制

图学学报 2014年第2期35卷 181-187页

作者：艾祖亮张立民于文龙海军航空工程学院山东烟台264001

依据大气散射的物理原理,提出了一种考虑多重散射的天空光照效果建模与实时绘制方法。该方法首先以太阳和天空光作为光源建立了多重散射的天空光照效果模型,然后综合多种大气粒子密度,采用合理的分段采样策略,对天空颜色模型的积分进行... 详细信息

依据大气散射的物理原理,提出了一种考虑多重散射的天空光照效果建模与实时绘制方法。该方法首先以太阳和天空光作为光源建立了多重散射的天空光照效果模型,然后综合多种大气粒子密度,采用合理的分段采样策略,对天空颜色模型的积分进行简化,以减少积分近似计算所带来的误差;通过对简化后的模型进行分析提出了采用二维纹理与三维纹理对光学深度预计算的方法,避免了运行时计算光学深度积分的问题;最后该算法在GPU的片段处理器上执行,实现了天空光照效果模型的实时绘制,可以满足各种实时应用需求。

关键词：多重散射天空光照光学深度预计算实时绘制

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基于矢量线强化的增强型2维流场实时绘制

中国图象图形学报 2008年第9期13卷 1804-1811页

作者：周迪斌王康健解利军郑耀浙江大学计算机科学与技术学院浙江大学工程与科学计算研究中心

在流场绘制中,合理地结合矢量场的多种属性有助于矢量场的特征分析,据此提出了一种基于矢量线强化的增强型2维流场实时绘制算法。通过对流场的一些标量属性如大小、角度和曲率进行色彩映射,该算法不仅可以清晰显示流场运动方向,而且能... 详细信息

在流场绘制中,合理地结合矢量场的多种属性有助于矢量场的特征分析,据此提出了一种基于矢量线强化的增强型2维流场实时绘制算法。通过对流场的一些标量属性如大小、角度和曲率进行色彩映射,该算法不仅可以清晰显示流场运动方向,而且能显示矢量场的多种属性,有助于了解流场矢量特征分布和主要拓扑结构。该算法采用了一种矢量线强化策略,即通过对卷积纹理在垂直矢量方向上进行1维高通滤波,增加了矢量线间的对比,改善了图像质量。利用现代图形卡的可编程能力,该算法可以在微机上达到实时绘制性能。

关键词：流场可视化实时绘制科学可视化高通滤波

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森林场景的钢笔风格化实时绘制技术

计算机应用研究 2009年第5期26卷 1980-1982,1990页

作者：赵彬如陈雷霆何明耘电子科技大学计算机科学与工程学院成都610054

在大型复杂场景绘制关键技术研究项目中,通过把复杂场景绘制与调度技术,如Slicing、MM I、层次图像缓存和基本布告板等大场景实时加速绘制技术的多层次绘制方法,融合到非真实感绘制技术中,以提高系统面对复杂场景的实时绘制能力。最后... 详细信息

在大型复杂场景绘制关键技术研究项目中,通过把复杂场景绘制与调度技术,如Slicing、MM I、层次图像缓存和基本布告板等大场景实时加速绘制技术的多层次绘制方法,融合到非真实感绘制技术中,以提高系统面对复杂场景的实时绘制能力。最后实现了对森林等大型场景的钢笔画绘制,借助非真实感绘制技术中基于图像空间的生成方法,利用各种不同大小及形状的笔画实现了艺术化森林场景实时交互绘制。提出了植物多层次钢笔风格化渲染算法。

关键词：非真实感绘制钢笔风格化多层次绘制实时绘制