GPU编程模型下的实时辐射度着色方法的分析与探讨

Radiosity是模拟能量在场景中传递,最终达到平衡的一种阴影着色方法.Realtime Radiosity是这种算法在实时场景中的应用,本文总结了目前的两种实时辐射度算法的实现,并分析了各自的优缺点.     

高动态范围光照贴图在虚拟现实中的应用

本文探讨在目前的软硬件条件下,如何在虚拟现实中运用高动态范围光照贴图进一步提升其视觉品质。研究目标是寻找获得高动态范围光照贴图的最佳途径,以及在虚拟现实合理使用高动态范围光照贴图的方法。     

交互式自行车模拟器视景仿真系统开发

视景仿真系统是交互式自行车模拟器的重要组成部分。其给骑车者提供逼真的虚拟三维漫游场景。开发的视景仿真系统硬件上采用PowerWall虚拟现实系统，软件上基于自主开发的虚拟现实通用应用开发平台VR Flier，提高了开发的效率。VR Flier采用面向对象方法设计，能够全面地支持小同领域和不同规模的VR应用开发。视景仿真系统通过优化以及动态调度三维场景模型的方法提高了大范围漫游场景的渲染帧率；并对场景路面坡度及视景转向信号进行平滑处理，获得很好的视景仿真效果。     

一种新的基于特征区域的图像配准算法

全景拼图是近年来兴起的基于图像的绘制技术(IBR)中的一个重要研究方向。在全景视图的实现过程中,关键技术是实现重叠图像正确、平滑的无缝拼接。本文在原有图像配准技术的基础上,提出了一种新的基于特征区域的配准算法,该算法利用两幅重叠图像对应特征区域的相似性,经过特征选择、特征提取和特征匹配三个阶段,实现两幅图像的拼接。实验结果证明,该算法在拼接速度和效果方面的表现均令人满意。     

Penumbra masks

Computation of physically-based shadows can be significantly accelerated by limiting computations into regions where penumbras appear. In this paper, we present a general penumbra detection method that efficiently bounds regions where penumbras occur in a shared projection plane of an area light source. We introduce a novel area filling operator, which allows effective and conservative area masking with respect to all viewpoints, i.e., sampling points within a planar polygonal light source. The area filling operator uses a point sprite rendering technique on a set of silhouette boundaries to create a penumbra mask, which is essentially a modified occlusion map. We show how to efficiently test the geometry and screen-space pixels against the penumbra mask. An important advantage of our method is that we can separate lit and umbra regions, and thus drive various soft shadow algorithms to focus their computational efforts into potential penumbras. Due to the relative simplicity of computations, penumbra masks can be efficiently generated with graphics hardware. As an example, we accelerate shadow map supersampling to demonstrate significant speedups that utilizations of penumbra masks provide.     

点模型及其绘制技术研究

点模型是一种新的三维模型表示方法。同传统的三角网格模型相比,点模型适合处理外形非常复杂并且不规则的几何体。对于这样的几何体,它既能实现高效率的交互式绘制,也能实现高质量的反走样绘制。讨论了点模型的概念,介绍了点绘制的基本思路与基本步骤,以及点绘制中的加速技术,同时展望了未来的研究方向。     

Optimal Source Selection in Shooting Random Walk Monte Carlo Radiosity

In this paper we study how to optimally select between different sources in shooting random walk Monte Carlo Radiosity. Until now the probability of selecting a source has been made proportional to the importance of that source for the region of interest. We will show here that, whenever the transition probabilities are the Form Factors, this is not optimal, and will consequently give the optimal case. This will correspond to probabilities proportional to the square root of importances, rather than to importances themselves.     

动态地形可视化算法－IDTRA

动态战场地形可视化主要研究动态战场地形仿真中动态地形实时三维渲染的方法。动态战场地形仿真能够提高战场环境仿真的可信度和逼真度。在DEXTER-ROAM算法的基础上提出了一种改进的动态地形ROAM算法－IDTRA,IDTRA把视景剔除阶段分两步来执行：第一步使用地形块进行粗剔除,第二步使用菱形进行细剔除。针对目前动态地形可视化实现方法的不足,基于OGRE渲染引擎设计了支持三维战场可视化的演示系统。最后通过炸弹攻击坦克分队的过程演示了动态弹坑的可视化,验证了算法的可行性。结果表明IDTRA算法,在显示速度和效果方面都能够满足动态战场地形可视化的要求。