航海模擬器視景系統(tǒng)中陰影技術的研究.pdf

1、視景系統(tǒng)是航海模擬器的重要組成部分，要求對所模擬船舶及航行環(huán)境有真實的再現(xiàn)。陰影能增強三維虛擬場景的真實感并為場景中物體的空間關系提供重要的視覺信息，幫助船舶駕駛人員獲得準確的位置信息，為船舶的操縱提供重要依據(jù)。
　　 本文重點研究視景系統(tǒng)中的陰影繪制技術，在滿足陰影繪制真實感的前提下提高陰影繪制效率，對棧橋、直升機、碼頭等重點景物的陰影繪制進行了深入研究，取得了較為滿意的效果。本文的主要貢獻包括以下幾個方面：
　　 深

2、入研究了陰影圖(Shadow Map)算法，針對陰影圖算法邊緣走樣的問題，提出了基于比例分割的多陰影圖繪制算法，依據(jù)場景中對象距離視點遠近，使用按比例分割的方法對陰影圖進行合理的分割，減小了緩存資源的使用，提高了距離視點較近處場景的采樣率，減小近處場景陰影的走樣。
　　 針對陰影體算法填充率高、無法適應復雜場景的問題，提出一種優(yōu)化的陰影體繪制算法。該算法首先限定陰影繪制區(qū)域，然后根據(jù)視點是否處于陰影體內(nèi)動態(tài)使用Depth—pas

3、s或Depth—fail方法加速陰影的繪制，提高繪制效率；采用一種自動填補網(wǎng)格中孔洞的算法保證陰影體生成的正確性；對陰影體算法進行改進，提出一種基于V—buffer的軟陰影繪制算法，在GPU上通過V—buffer表達陰影區(qū)域的明亮度，實現(xiàn)了硬件加速的軟陰影繪制。
　　 針對光線追蹤算法運算量大，計算速度慢的問題，提出了基于GPU加速的光線追蹤陰影繪制算法，將光線跟蹤算法中光線—物體相交的計算移植到GPU上進行，在一定程度上提高了