文档介绍：中山大学
硕士学位论文
基于光子映射的虚拟场景全局光照算法研究
姓名:杨彪
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:罗笑南
20100604
摘要业:计算机应用技术在计算机的虚拟场景中,全局光照明很好的为用户提供了物体的各种重要信息。例如,物体大小,表面颜色,阴影部分以及物体相互之间的位置关系等,在很大程度上提高了计算机生成图像的真实感。但是其过高的对于运行时问和空间上的要求,限制了其应用的范围,也一直困扰着广大的科研人员。本文以光子映射算法为基础,研究光子映射算法在虚拟场景渲染上面的优化问题,并结合自身析,介绍了真实感渲染中的光照渲染的一些基本概念和历史上的发展历程。之后体光照计算过程做了详细的分解,并且针对算法中的各个部分都给出了详细地分表面的所有光学特性;另外还提出了一种均值采样的方法,为渲染过程中噪声问题的解决提供了一个解决办法。最后,分别实现了简单虚拟场景和复杂虚拟场景的全局光照明绘制,通过实验来检验了本文算法在各种场景中的运行情况。并针对两种不同类型的场景分别给出了在渲染时的不同解决方案,实现了一个较好的渲染结果。关键词:全局光照,虚拟场景,光子映射,光线跟踪,光子图,多叉平衡树论文题目:基于光子映射的虚拟场景全局光照算法研究专硕士生:杨彪指导教师:罗笑南教授的工作给出详细的实验结果。本文的主要工作集中在以下几点:首先,给出了一般虚拟场景渲染光照的数学模型以及整体光照绘制方程的分简单地介绍了局部光照算法的原理,并详细地介绍了基于辐射度计算的全局光照算法,基于光线追踪的全局光照算法和基于光子映射的全局光照算法三种主要的全局光照算法,分别介绍了各自的优点与不足。其次,本文对光子映射算法的整析以及对于不同问题的解决办法。提出了一种有别与俄罗斯轮盘随机概率方法的光子反射处理方法,目的在于当减少光子发射个数时仍可以尽可能的还原出物体基于光子映射的虚拟场景全局光照算法研究
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学位论文作者签名:生丕丝学位论文作者签名:才匀彪论文原创性声明期:丞业:五。学位论文使用授权声明日期:/口年参月本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。
第抡媸蹈袖秩镜墓庹账惴ㄗ凼真实感渲染技术的研究背景字娱乐,广告动画,还是工业技术中的建筑P蜕杓疲颐嵌几惺艿搅苏实感渲染带给我们的震撼和便利。目前在真实感研究领域中绝大部分的研究成果也包含了多门学科的技术。本文将从真实感渲染问题的研究背景入手,阐述光子映射的全局光照算法目前所存在的一些缺陷以及产生这些缺陷的主要原因,并归纳总结目前最为流行的三大全局光照算法,较为详细的分别进行了介绍。并且对目前业内关注越来越多的真实感渲染领域主要是利用计算机自身十分强大的运算能力来模拟我们现实生活中的各种情景。尽管它还是一门新兴的学科,但也已经拥有了近年的历史。在计算机发展阶段的早期,由于硬件条件的限制,使得整个领域内将研究的重点放在了如何简化物理模型并减少计算上面口6着计算机硬件的飞速发展,目前研究的重心已经转向了如何更好的模拟现实生活,在虚拟场景中创建更为逼真的效果。自世纪末开始,对于速度有较高要求的实时绘制与对于渲染效果有较高要求的真实感绘制正在逐步融合。这种趋势可以通过研究人员在进行实时绘制时开始引入一些比较复杂的场景模型,而在进行真实感绘制时也开始广泛使用实时绘制的一些技术来加快运行而表现出来。多方面的综合原因导致了这种趋势的出现。一方面是出于对于应用的需求。在真实感技术使用最多的电影行业中,总是希望可以通过缩短电影的拍摄周期并加快绘制速度,使得人们可以在一个较短的时间内欣赏到高质量的电影,从而可以在很大程度上降低电影拍摄的成本。而另一方面,在最近几年不断兴起的游戏产业中,众多的玩家也希望在更为逼真的游戏场景中寻找到更多的乐趣。其实,从我们随着计算机图形学的不断发展,计算机真实感图形学已经在学术上和工程上都建立起了比较完善的体系并成为了一门重要学科。不论是