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计算机辅助设计与图形学学报 2013年第6期25卷 880-889页

作者：刘圆吴佳泽郑昌文中国科学院软件研究所天基综合信息系统技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

针对现有眩光效果绘制方法的真实感和速度问题,提出一种基于GPU的真实感眩光效果绘制方法.首先根据光圈和镜头生成带有随机镜头噪声的二维衍射光栅图像;其次考虑夫琅禾费和菲涅耳2种不同的衍射效果,利用预存算法系数的快速傅里叶变换模... 详细信息

针对现有眩光效果绘制方法的真实感和速度问题,提出一种基于GPU的真实感眩光效果绘制方法.首先根据光圈和镜头生成带有随机镜头噪声的二维衍射光栅图像;其次考虑夫琅禾费和菲涅耳2种不同的衍射效果,利用预存算法系数的快速傅里叶变换模拟衍射效果的光学过程,并通过衍射效果的光谱模型实现真实感绘制,同时利用2个独立的一维高斯卷积核加速实现bloom效果;再通过随机小角度旋转和混合操作进行真实感增强;最后采用实时光线跟踪渲染框架,在三维场景中实现了真实感眩光效果的实时绘制.该方法的主要步骤采用CUDA实现,充分利用了GPU强大的并行计算能力并兼顾考虑存储器优化策略.实验结果表明,文中方法绘制结果具有较强的真实感和实时性.

关键词：眩光效果夫琅禾费衍射菲涅耳衍射 GPU 实时绘制

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基于光线跟踪的眩光效果仿真研究

基于光线跟踪的眩光效果仿真研究

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作者：雍鑫西安电子科技大学

学位级别：硕士

眩光效果是自然界中一种常见的物理现象,尤其在场景中存在较强光源时效果更加明显,在成像过程中虽然会或多或少的产生负面效果,但在成像仿真技术中对于增加场景真实感却是十分重要。眩光效果常常用于电脑游戏,动画效果,电影后期制作等... 详细信息

眩光效果是自然界中一种常见的物理现象,尤其在场景中存在较强光源时效果更加明显,在成像过程中虽然会或多或少的产生负面效果,但在成像仿真技术中对于增加场景真实感却是十分重要。眩光效果常常用于电脑游戏,动画效果,电影后期制作等各个领域。因为光的波粒二象性,当光线通过成像孔径或者在传播路径中遇到微小颗粒时会发生衍射现象和散射现象,因而在成像面上表现出亮度不均的现象,即为眩光现象。眩光效果会因孔径形状以及传播过程中所遇到的微小颗粒的形状的不同而存在着一定的差别。但对于大多数情况,眩光效果主要分为两种：一种是光源周围产生的发散性条纹,如同星光效果,主要成因是光线通过孔径时发生了衍射现象;一种是光源周围区域存在的一段模糊的光晕,称为Bloom效果,主要成因是光线在传播过程中遇到微小颗粒、透镜表面的灰尘、划痕以及其设计缺陷而引起的散射现象。本文对于这种眩光效果的仿真模拟进行了如下工作：(1)本文针对眩光效果中因衍射而形成的星光效果,利用惠更斯-菲涅尔的衍射原理计算出光线经过孔径发生衍射后在成像面的光强分布。其中将选用夫琅禾费近似对光强计算进行简化,之后采用傅里叶-贝塞尔函数模型对实际模型进行具体软件实现。(2)本文针对眩光效果中因发生散射后而形成的Bloom效果,将利用高斯卷积来实现。强光源会增加光源周围的整体亮度,利用一个二维高斯卷积核对光源高亮部分进行卷积计算,不但可以模拟出Bloom效果,还起到了平滑图像的作用。(3)由于光线跟踪技术的不断成熟以及在场景仿真中相比于其他以往算法的优势,介绍了通过建立KD树空间结构进行加速计算的方法。本文将利用光线跟踪算法框架对场景中的眩光效果进行初步渲染,得到相对真实的眩光效果图,并对未来实现实时的场景仿真做了展望和铺垫。

关键词：眩光效果成像仿真光线跟踪

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一种面向高动态范围材质的实时渲染算法

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计算机工程 2007年第20期33卷 216-218页

作者：王京车英慧郝爱民北京航空航天大学虚拟现实新技术教育部重点实验室北京100083 北京航空航天大学虚拟现实新技术教育部重点实验室

针对具有高动态范围材质的场景的渲染问题,给出了将渲染光照模型由传统材质模型扩展为高动态范围材质模型和基于GPU实时渲染的算法。经过此算法得到的高动态范围渲染结果必须通过进一步的处理才能正确地显示在仅具有低动态范围的显示输... 详细信息

针对具有高动态范围材质的场景的渲染问题,给出了将渲染光照模型由传统材质模型扩展为高动态范围材质模型和基于GPU实时渲染的算法。经过此算法得到的高动态范围渲染结果必须通过进一步的处理才能正确地显示在仅具有低动态范围的显示输出设备上。为此,该文给出了一个结合高动态范围材质的实时渲染算法、基于物理的模拟镜头眩光效果算法以及色调映射算法的综合方法,并通过实现验证了此方法。

关键词：高动态范围眩光效果色调映射算法

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“飞向太空2002”Solaris

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中国图象图形学报（B辑） 2003年第3期8卷 50-51页

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