基于圖像的景深渲染算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、景深是相機拍攝的圖像所具有的一個重要特征，在攝影學中有著重要意義。景深效果可以用來選擇性的強調(diào)畫面中的一部分，吸引觀察者的注意力到畫面中清晰對焦的部分；景深也可以用來強調(diào)所拍攝場景的深度，增加畫面的層次立體感；景深還可以用來營造出一種意境，創(chuàng)造特殊的藝術(shù)效果。
　　現(xiàn)有的基于圖像后處理的景深渲染方法都存在著缺陷?；诟飨蛲詾V波的后處理方法會使不同深度的像素顏色不正確的混合，造成顏色泄露的缺陷。而對不同深度的區(qū)域使用同樣的方式進行

2、處理的方法由于沒有考慮到前景模糊與背景模糊的區(qū)別，得到的結(jié)果在前景區(qū)域會存在模糊不連續(xù)缺陷。大部分后處理方法由于沒有考慮部分遮擋的影響，沒有對其進行合適的模擬，也會造成缺陷。
　　本文提出的景深渲染算法首先將圖像分為背景區(qū)域、前景區(qū)域以及聚焦區(qū)域，分不同的情況使用不同的各向異性濾波器對圖像進行處理。其中背景區(qū)域使用了一個基于擴散的濾波器，以避免顏色泄漏的缺陷。前景區(qū)域使用了一個基于聚合的濾波器，以對部分遮擋的效果進行模擬。聚焦濾波

3、對聚焦區(qū)域接近前景的邊緣像素進行了特殊處理，混合了部分的前景顏色以避免模糊不連續(xù)的缺陷。此后本文又對算法做了進一步的改進，依據(jù)像素亮度的不同調(diào)節(jié)模糊核的權(quán)重，實現(xiàn)了對散景效果的模擬。本文使用了CUDA并行計算架構(gòu)在GPU上對算法進行了并行實現(xiàn)，極大提高了算法的效率，并在此基礎(chǔ)之上建立了一個用戶友好的可交互的實時圖像景深效果渲染系統(tǒng)。通過對本文提出的圖像景深渲染算法進行分析和試驗，并將實驗結(jié)果與其他現(xiàn)有的圖像景深渲染算法的結(jié)果進行比較，可