基于GPGPU的軟陰影算法研究.pdf

1、在虛擬場景中，陰影對場景的真實感和用戶的沉浸感有著至關重要的作用，是模擬現(xiàn)實世界不可缺少的一部分。然而，繪制逼真的陰影效果往往是很費時的，使得陰影繪制的實時性受到影響。因此，如何權衡陰影繪制中真實感和實時性的問題，在不影響真實感的情況下，提高繪制的實時性，或者在不影響實時性的情況下，增強陰影的真實感，仍然是虛擬場景中陰影研究的重點。
　　 近年來，隨著GPU處理能力的不斷增強，GPU的應用由圖形處理領域擴展到了GPU通用計算領域

2、，原本由CPU處理的許多數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以重新設計讓GPU來處理，利用GPU強大的計算和并行處理能力可以獲得效率上的提高。這為繪制實時性高、真實感強的陰影提供了很好的解決思路。針對以上問題，本文結合GPU通用計算技術DirectCompute提出了一種基于GPGPU的軟陰影生成方法，主要進行了如下工作:
　　 首先，研究了陰影繪制的相關技術，對常見的陰影生成算法進行了詳細的分析，對其實現(xiàn)原理、優(yōu)缺點等進行分析總結，重點研究了基于圖像空

3、間的軟陰影生成方法，為本文奠定了堅實的理論基礎。
　　 其次，針對陰影繪制的真實感要求，在PCSS算法的基礎上，提出一種基于GPGPU的軟陰影生成算法。利用泊松圓盤采樣模式對陰影圖采樣，利用深度梯度處理自陰影現(xiàn)象，使用VSM算法進行過濾，利用區(qū)域求和表對陰影圖動態(tài)濾波，在一定程度上提高了陰影的質量和繪制效率。
　　 最后，針對陰影繪制的實時性要求，詳細分析DirectCompute，總結了利用GPU進行通用計算的程序優(yōu)化