Tyr Shading Engine的設(shè)計(jì)和光照明算法的集成.pdf

1、實(shí)時繪制和真實(shí)感繪制是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的兩個重要領(lǐng)域，隨著計(jì)算機(jī)硬件的飛速發(fā)展和用戶需求的不斷提高，實(shí)時真實(shí)感繪制已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的熱門研究方向。 本文對當(dāng)前的三維繪制圖形軟硬件進(jìn)行深入研究，總結(jié)出一系列經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律，在和其他同學(xué)的合作下，架構(gòu)了一個較為通用的三維繪制引擎；在此基礎(chǔ)上，又設(shè)計(jì)一個實(shí)時計(jì)算陰影的光照明模型引擎和植被光照明模型，在實(shí)際項(xiàng)目中投入使用。這些工作既方便了實(shí)際應(yīng)用程序的開發(fā)工作，也有利于將來圖形學(xué)研究工作的

2、進(jìn)一步開展。 本文首先介紹了3D繪制引擎的發(fā)展?fàn)顩r，包括Unreal，Source，Ogre和OSG等當(dāng)前主流的繪制引擎的基本架構(gòu)和特性；然后介紹了實(shí)時陰影算法的發(fā)展?fàn)顩r，對一些目前常用的陰影算法及其改進(jìn)算法做了比較和分析。 本文第二章將會從概念上詳細(xì)介紹Tyr引擎的架構(gòu)。首先，本文介紹了整個TyrSystem的架構(gòu)，包括Tyr的結(jié)構(gòu)，功能和軟硬件配置；然后，本文再從上層詳細(xì)分析了TyrShadingEngine的結(jié)構(gòu)和

3、實(shí)現(xiàn)；最后，介紹了TyrShadingEngine的調(diào)用接口和流程，并分析了TyrShadingEngine的局限性。 本文第三章描述了在TyrShadingEngine的基礎(chǔ)上，架構(gòu)了一個針對陰影算法的ShadowEngine的實(shí)現(xiàn)。第三章中，本文首先介紹了陰影算法的基本原理，比較了一些陰影算法的優(yōu)劣。然后，使用TyrShadingEngine的概念，對ShadowMap系列算法進(jìn)行描述，實(shí)現(xiàn)了一個基于TyrShadingEn

4、gine的帶陰影的光照明算法集合。 本文第四章同樣以TyrShadingEngine架構(gòu)為基礎(chǔ)，描述了一個對復(fù)雜樹木模型進(jìn)行室外光照明的算法。同時，在TSE架構(gòu)下我們也集成了該算法。 最后，本人對碩士研究生階段的工作進(jìn)行了總結(jié)和展望。通過上述工作，本人掌握了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本原理，對計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的軟硬件有了深入了解，并在某些領(lǐng)域有所創(chuàng)新。更重要的是，在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論的同時，我還掌握了模式設(shè)計(jì)，軟件工程和項(xiàng)目管理的部