基于光子映射的三維場景Radiositymap計算系統(tǒng).pdf

1、在三維場景的計算機真實感圖形的實時繪制中，速度與質(zhì)量一直是一對矛盾。使用光子映射等復(fù)雜真實感算法時往往會造成巨大的時空耗費，因此無法在虛擬現(xiàn)實漫游系統(tǒng)中使用，而過程簡單耗時少的算法往往真實感較差。Radiosi tymap技術(shù)預(yù)計算并保存物體表面的光照信息，將這些光照信息存儲在被稱為Radiositymap的紋理中，并在繪制時將Radiositymap直接映射到物體表面，省去了巨大的計算開銷，而難點從如何提高光照的計算速度轉(zhuǎn)移到了如何將

2、物體從三維映射到二維，即參數(shù)化問題。由于是一種預(yù)計算方法，Radiositymap技術(shù)可以和光子映射這一目前比較先進的渲染技術(shù)結(jié)合，離線計算物體表面的光照。在實際使用Radiositymap技術(shù)時往往會產(chǎn)生海量的紋理，所以研究對0Radiositymap的壓縮也是一個重要課題。 本文將Radiositymap技術(shù)，紋理壓縮技術(shù)與現(xiàn)有的光子映射系統(tǒng)和實時渲染系統(tǒng)有機結(jié)合，提出構(gòu)建基于光子映射的三維場景Radiosi tymap計算

3、系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)方案。本文將Radiositymap計算系統(tǒng)分為參數(shù)化子系統(tǒng)，光子映射接口和紋理壓縮子系統(tǒng)；在分析本系統(tǒng)的總體設(shè)計思想后，研究了各種不同的參數(shù)化方法，并采用了一種具有可擴展性的基于法線主軸的參數(shù)化方法；隨后研究了本系統(tǒng)對HDR技術(shù)的支持，尤其是使用的Tone Mapping方法；之后研究了紋理壓縮子系統(tǒng)。紋理壓縮系統(tǒng)將裝箱算法與經(jīng)典的紋理壓縮格式S3TC結(jié)合，提出并實現(xiàn)了基于裝箱問題的紋理壓縮算法，可獲得高于S3TC格式