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Real-Time generation of Reflections in the Optimized Image Space

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Chinese Journal of Electronics 2020年第5期29卷 812-818页

作者： ZHANg Yanci YU Hanyou XIE Ruilin MENg Xiaoyou REN Wenjie XIE Kaili LIU Yanli College of Computer Science Sichuan University

This paper proposes a novel imagebased method to generate real-time *** algorithm aims to solve the problem of missing reflections in previous screen space based methods *** of computing reflections in the image space decided by the current eye position,our method conducts most of the reflection calculations in a new image space,which is determined by a carefully chosen camera position at *** major criteria used to choose this optimized camera position is to make its corresponding image space contain as much as possible scene information to generate *** experimental results indicate that most of the missing reflections problems can be fixed by moving the reflection computations to this new image *** also prove that the performance gains achieved by executing computations in the new image space can cancel out most of the overhead to generate it.

关键词： Reflections Ray marching Image space g-buffer

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基于SRAA延迟渲染抗锯齿

四川大学学报（自然科学版） 2015年第6期52卷 1230-1236页

作者：王斌吴玉培吴志红四川大学计算机学院视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室成都610065

随着三维场景中抗锯齿技术的不断发展,抗锯齿技术已被广泛应用于航空飞行模拟、3D游戏、虚拟现实以及其它实时图形绘制应用中.针对当前抗锯齿技术中仍然存在的资源消耗大,模型部分边缘缺失,过度模糊等导致失真的问题,提出了一种基于SRAA... 详细信息

随着三维场景中抗锯齿技术的不断发展,抗锯齿技术已被广泛应用于航空飞行模拟、3D游戏、虚拟现实以及其它实时图形绘制应用中.针对当前抗锯齿技术中仍然存在的资源消耗大,模型部分边缘缺失,过度模糊等导致失真的问题,提出了一种基于SRAA(Subpixel Reconstruction Antialiasing)算法和延迟渲染方法的新型抗锯齿技术.首先,把三维模型的位置、深度、法线和颜色信息存储到g-buffer(geometry buffer)中;然后,对三维模型的每个像素点进行采样,同时结合法线和深度信息,进行联合双边滤波,计算每个像素的混合权重;最后,计算每个像素加权混合后的颜色值,渲染整个三维模型场景.在此过程中,引入了像素的几何信息,较好的避免了过度模糊问题.同时采用延迟渲染,将原本需要3D化计算的光照数据转化为2D计算,提高了实时绘制性能.

关键词：三维场景模型 SRAA 延迟渲染 g-buffer 联合双边滤波

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一种后处理式的改进抗锯齿算法

计算机科学 2018年第B11期45卷 218-221,225页

作者：邵鹏周伟李光泉吴志健江西农业大学计算机与信息工程学院南昌330045 武汉大学计算机学院武汉430072

FXAA算法是一种后处理式的抗锯齿算法,由于它是基于图像像素的边缘检测算法,在很多情况下边缘检测的不准确会造成许多不必要的抗锯齿计算,导致图像过度模糊。为了提高抗锯齿的性能,提出了一种基于FXAA算法的改进抗锯齿算法(IAAFXAA)。... 详细信息

FXAA算法是一种后处理式的抗锯齿算法,由于它是基于图像像素的边缘检测算法,在很多情况下边缘检测的不准确会造成许多不必要的抗锯齿计算,导致图像过度模糊。为了提高抗锯齿的性能,提出了一种基于FXAA算法的改进抗锯齿算法(IAAFXAA)。该算法将相对视点的深度和法线保存到纹理中,当使用深度和法线信息时从g-buffer中提取。该算法能利用深度、法线信息进行较为精确的边缘检测。大量的实验结果与分析表明,该算法在保证抗锯齿效果的同时,能更加精确地确定抗锯齿区域,生成高质量的边界,避免图像的过度模糊,提升图像质量。

关键词：延迟渲染 g-buffer 抗锯齿边缘检测

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三维模拟演练系统中光照模型的研究与实现

三维模拟演练系统中光照模型的研究与实现

作者：唐宇中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)

学位级别：硕士

三维模拟演练系统为企业和应急部门提供了强大的服务,它使用三维平台来提供真实的场景环境,通过模拟重大危险源所发生的事故,来协调各部门之间合作关系并提高参演人员应急处理能力。然而,目前的三维模拟演练系统中存在缺乏现代图形流水... 详细信息

三维模拟演练系统为企业和应急部门提供了强大的服务,它使用三维平台来提供真实的场景环境,通过模拟重大危险源所发生的事故,来协调各部门之间合作关系并提高参演人员应急处理能力。然而,目前的三维模拟演练系统中存在缺乏现代图形流水线、多光源情况下场景渲染计算量过多、不能充分利用硬件而导致的渲染效果差等问题。为了提供更加真实、有效的场景效果需要对现有的光照模型进行研究。光照模型不仅仅需要解决光与材质之间的相互作用,还需要解决光是如何在场景中传播的。本文为了解决三维模拟演练系统中的光照问题,论述了常见的几种光照模型,并对渲染方程做出了分析。根据分析结果将三维模拟演练系统的光照计算分割为局部光照与全局光照,对比了常见的三种插值技术的优劣,并使用Phong着色来进行顶点的处理,片元着色器中进行光照的计算以达到更优秀的光照效果。之后,本文依据光照模型设计了三维模拟演练系统中的光照子系统。文章给出了针对三维模拟演练系统的延迟渲染流框架,它依据Blinn-Phong光照模型,构建了一种压缩的g-buffer布局,并使用Light Volume来对光源进行建模与光照计算的优化。之后文章论述了全局光照算法在系统中的集成与后处理技术在系统中的应用。最后,本文在三维模拟演练系统之上对文中所描述的设计进行了实现,并进行了多项实验结果对比。数据分析表明,新设计的光照系统在多光源的情况下有更高的效率,在保持实时性的同时兼并有优秀的视觉体验,在原有系统的基础之上,取得了不错的效果。

关键词：三维模拟演练系统延迟渲染 g-buffer 全局光照后处理技术

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面向模拟演练系统的延迟渲染框架

计算机系统应用 2016年第9期25卷 230-235页

作者：唐宇于放孙咏王丹妮中国科学院大学北京100049 中国科学院沈阳计算技术研究所沈阳110168 国网辽宁省电力有限公司信息通信分公司沈阳110000

模拟演练系统为企业和应急部门提供了强大的服务,然而目前的模拟演练系统中存在缺乏现代图形流水线,多光源情况下存在场景渲染计算量过多,不能充分利用硬件而导致的渲染效果差等问题.为了解决这些问题,本文针对模拟演练系统,设计和实现... 详细信息

模拟演练系统为企业和应急部门提供了强大的服务,然而目前的模拟演练系统中存在缺乏现代图形流水线,多光源情况下存在场景渲染计算量过多,不能充分利用硬件而导致的渲染效果差等问题.为了解决这些问题,本文针对模拟演练系统,设计和实现了延迟渲染流水线,它依据Blinn-Phong光照模型,构建了一种压缩的g-buffer布局,并使用Light Volume来对光源进行建模.最后实验表明,在多光源情况下,此文中提出的延迟渲染比传统的正向渲染有更高的效率.

关键词：模拟演练系统延迟渲染正向渲染 g-buffer Light Volume