大型場景繪制過程中遮擋剔除算法的研究.pdf

1、隨著計算機圖形學、虛擬現(xiàn)實以及三維交互設計等技術的不斷發(fā)展及廣泛應用，大規(guī)模復雜場景的快速繪制作為這些應用領域的支撐技術逐漸成為計算機圖形學的研究熱點。實時繪制技術經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，取得了長足的進步，但在保持一定真實感的前提下實時繪制出復雜場景仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的研究課題。 本文首先簡單介紹了實時繪制技術，然后從軟件和硬件兩個方面對當前國內(nèi)外遮擋剔除的可見性技術做了綜述。著重從基于視點和基于區(qū)域的角度對遮擋剔除技術領域中的軟

2、件算法進行了分類總結，并分析了這些算法的特點及存在的問題。本文結合具體實際項目交互繪制的應用需求，選擇基于區(qū)域的遮擋剔除技術作為主要研究內(nèi)容。 本文重點研究了兩種基于視點區(qū)域的剔除方法：(1)區(qū)域相關的虛擬遮擋物算法。在傳統(tǒng)虛擬遮擋物算法的基礎上進行改進，引入剔除區(qū)域的概念以及不同的剔除區(qū)域中物體的分布數(shù)量對種子物體選取的影響。改進后的算法能夠?qū)Ψ植驾^多物體的區(qū)域起到良好的遮擋效果，提高場景的整體遮擋剔除率和繪制速度。(2)區(qū)域

3、采樣的球面投影剔除算法?；跀U展投影算法本文提出了一種改進的方法—球面投影剔除算法，采用一個球面投影面對視域周圍物體統(tǒng)一處理降低算法的復雜性。先通過極坐標投影算法驗證極坐標在圓周上投影對于二維遮擋剔除的有效性，然后把二維極坐標投影算法擴展到2.5維的場景中對視域采樣形成待處理的視點集合，對每個視點分別采用球面投影算法在經(jīng)度和緯度上分別投影進行判斷，最后形成整個視域的可見物體集合。該算法充分利用了物體的空間連貫性，在投影過程中逐步融合形成