基于圖像的三維室內(nèi)場景實時陰影渲染與反走樣研究.pdf

1、陰影是得到高質(zhì)量圖形的最重要因素之一，陰影可以為三維場景中的物體的相對何置提供視覺線索，使得整個場景更易于理解，陰影也直接提高了圖像的真實感，并且使得創(chuàng)建復(fù)雜的光照效果成為可能，所以在三維圖形系統(tǒng)中，陰影特效是不可缺少的。
　　陰影圖算法廣泛應(yīng)用于實時渲染中，但陰影圖不能像標準紋理那樣進行線形過濾，存在嚴重的走樣問題。針對這一問題，國內(nèi)外的學(xué)者做了大量的研究，一方面是進行算法的優(yōu)化，另一方面是利用圖形硬件GPU，用GPU來改進并加

2、速繪制算法，來模擬現(xiàn)實的軟陰影。
　　本文從渲染的實時性與真實感出發(fā)，對比研究各陰影算法，考慮三維室內(nèi)場景陰影渲染的復(fù)雜性，采用陰影圖算法作為研究的基礎(chǔ)，同時就陰影圖算法的量化誤差與走樣問題，進行了深入的剖析，引入數(shù)據(jù)修正的PCF算法進行反走樣，在保證實時性的前提下，獲得了真實感的提高，同時為了進一步加強渲染的真實感，引入高斯濾波，然后使用改良的求和方差陰影圖算法，獲取強烈真實感的陰影渲染效果。
　　然后從三維室內(nèi)場景這一特

3、定應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，研究了以PSSM算法為基礎(chǔ)，改進的實時陰影生成算法，提出光源空間劃分的概念以解決原算法中區(qū)域重合而導(dǎo)致冗余渲染的問題。同時本文對靜態(tài)物體與動態(tài)物體的陰影渲染加以區(qū)別：靜態(tài)物體的陰影渲染側(cè)重考慮渲染的真實感，本文針對不同的分割平面，采用自適應(yīng)的采樣方式以獲得采樣陰影圖以提高效率；結(jié)合SAVSM算法，模糊陰影邊界，以達到更好的反走樣效果。對于動態(tài)物體，結(jié)合PCF算法，降低采樣頻率，在保證反走樣效果的前提下提高渲染速度；引入動