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基于Harr小波的动态场景全频阴影绘制算法
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:《软件学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP393.18[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学计算机学院虚拟现实技术与系统国家重点实验室,北京100191
  • 相关基金:国家自然科学基金(60873159);国家高技术研究发展计划(863)(2006AA01Z333)
中文摘要:

针对现有的预计算辐射传递算法对三维场景限制严格、适合于低频光照环境等问题,提出了一种动态场景的全频阴影绘制算法.在预处理阶段使用球体对三维物体进行拟合,同时对光照函数和BRDF(bidirectional reflectance distribution function)函数进行Harr小波变换;在运行时阶段利用不同基函数的优势,在像素基空间进行多个球体可见性函数的快速合并,在小波基空间进行光照函数、BRDF函数和可见性函数的三乘积分,得到最终的光照值.使用CUDA(computed unified device architecture)实现了该算法,充分利用了图形硬件的最新功能.实验结果表明,阴影绘制质量有很大的提高,可以基本达到实时绘制.

英文摘要:

Current PRT (pre-computed radiance transfer) techniques are limited to having 3D static scene, or large low-frequency lights. In this paper, an all-frequency shadow rendering method for dynamic scenes is proposed. In the preprocessing phase, the blocking geometry is modeled as a set of spheres, according to complex 3D model. The lighting and BRDF (bidirectional reflectance distribution function) are projected onto the Harr wavelet basis. At runtime, with the advantage of different basis functions, the product of visibility vectors is computed for blocker spheres in the pixel basis, while the triple product integral of lighting, BRDF and visibility is computed in the Harr basis. CUDA (computed unified device architecture) is used to implement this method, which sufficiently utilizes the new features of GPU (graphics processing unit). Experiments show that the method greatly improves vision quality and satisfies real-time requirements.

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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609