包含光澤材質復雜場景全局光照明的高效繪制.pdf

1、在許多應用中，需要高效而快速地繪制包含光澤(glossy)材質的復雜場景。然而，光澤材質的定向反射、非鏡面性使得這項工作變得極具挑戰(zhàn)性，尤其是在繪制相互反射效果(inter-reflection)的時候。本文提出了一個采用雙向路徑聚類(bi-directional path clustering)與虛擬點光源層次結構(virtual point lightshierarchy)的算法來實現(xiàn)包含光澤材質的復雜場景的全局光照明(global

2、illumination)的快速計算。雙向路徑聚類算法首先對由光源發(fā)出的路徑(light-path)和視線發(fā)出的路徑(eye-path)進行聚類(clustering)，產生出比較稀疏的具有代表性的樣本。隨后對于light-path的聚類結果，本文計算并存儲聚類路徑的光照亮度與方向，將其作為一個虛擬光源進行存儲；而對eye-path的聚類結果本文會計算并存儲光照響應函數(shù)(radiance response function)。在光照計算

3、時，利用這些存儲于light-path與eye-path聚類上的值進行積分運算從而得到每個像素對應的光照亮度。通過這種方法，本文的聚類結果可以有效的逼近光澤材質的特性——反射的方向性和一致性。然而，通過聚類方法得到的虛擬方向光源總會引入誤差，為保證該誤差可控，并進一步實現(xiàn)繪制的加速，本文在雙向路徑聚類算法的基礎上進一步提出了方向性虛擬點光源(directional virtual point light)層次結構的方法。通過構建ligh