對基于圖像的照明方法的研究.pdf

1、作為嚴格基于物理模型的渲染方法(PhysicalBasedRendering)，目前已有的多種全局照明(GlobalIllumination)算法可以大大提高三維渲染圖像的真實感，并且已經廣泛應用于照明工程領域。但是，由于全局照明需要大量的計算量，因此這些算法一般被局限于非實時的照明計算和輸出靜態(tài)圖像上。在一些需要實時渲染的應用中(如虛擬場景的瀏覽)為了達到逼真的照明效果，通常使用全局照明的靜態(tài)輸出作為背景場景。這種做法可以在一定程度上

2、提高實時渲染的準確性和可視效果，但是由于使用大量無法變更的預渲染(pre-rendered)的物體，卻帶來了缺乏良好交互性的缺點。另一方面，近年來的一些照明算法可以在接近實時的速度下處理一些由復雜光源引起的直接照明，有效地提高了照明計算的準確性，但是仍然缺乏對間接照明的實時處理。 本文提出一種新的基于體渲染(VolumeRendering)的快速全局照明方法。該方法利用一些已有的全局照明算法對場景中的相關光源和物體進行預處理，計

3、算出給定空間中一些相關參數的空間分布，并將計算結果保存到體數據(volumetricdata)中。在實時渲染時，通過對給定位置處的相應體數據進行簡單重構和插值，就可以得到該位置處的輻照度值。由于重構和插值運算的計算量都比較小，因此可以獲得較高的性能。另一方面，這些體數據是相互獨立的，每一個物體的體數據只依賴于該物體本身。這樣預處理就是一次性的，其輸出的數據可以重復使用。 為處理直接照明和間接照明，將上述體數據分為兩種：對應于直接