高質(zhì)量全局光照的GPU研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、ADissertationSubmittedtoZhejiangUniversityfortheDegreeofMasterofEngineeringTITLE：ImplementandResearchofHighQualityGlobalIlluminationonGPUAuthor：Supervisor：里!Q魚(yú)曼墨Q!匿魚(yú)立圣hQ旦Supervisor：Subject：College：SubmittedDate：地迎型型逝藿ll浙

2、江大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要全局光照明一直以來(lái)都是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究的熱點(diǎn)。隨著電影、動(dòng)畫(huà)、游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)、三維漫游等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入與普及，人們對(duì)計(jì)算機(jī)生成的圖像的真實(shí)感要求越來(lái)越高。全局光照明是現(xiàn)代電影和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)中表現(xiàn)真實(shí)感不可或缺的部分。傳統(tǒng)的全局光照明算法非常復(fù)雜，高質(zhì)量的全局光照明渲染通常非常耗時(shí)。隨著現(xiàn)代GPU的計(jì)算能力不斷增強(qiáng)和GPU并行計(jì)算的日益成熟，利用現(xiàn)代GPU架構(gòu)進(jìn)行并行計(jì)算加速圖形學(xué)中的算法是目前的研究趨勢(shì)。本文

3、研究了兩大類常用的高質(zhì)量全局光照明算法，基于立即輻射度的算法和基于光子映射的算法，并針對(duì)現(xiàn)代GPU并行計(jì)算架構(gòu)對(duì)這兩類算法進(jìn)行了改進(jìn)。本文實(shí)現(xiàn)了虛擬點(diǎn)光源(VirtualPointLight)的GPU截枝算法，根據(jù)著色點(diǎn)自適應(yīng)地通過(guò)并行截枝確定一組虛擬光源簇來(lái)模擬全部虛擬光源的貢獻(xiàn)，并結(jié)合球面諧波表達(dá)來(lái)加速全局光照明的計(jì)算。在同等高質(zhì)量下，使用本算法比CPU算法有1020倍的速度提升。另外本文還使用GPU實(shí)現(xiàn)并優(yōu)化了光子映射算法。本文的