软阴影算法及实现

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布告板云树木模型的阴影快速生成与绘制

布告板云树木模型的阴影快速生成与绘制

Ab t a t A s a m p t nt v s a e t r r e , s a w s a e v r m p t nt f e i he v s l sr c : n i or a i u lf a u e oft e s h do r e y i or a or ke p ng t iua
s e d sg fc nty s p e i niia l a w e 1 A t e s d w ge r to a r nd rng l rt m i p op s d n hi l. r e ha o ne a i n nd e e i a go ih s r o e i t s
W e ou i iH m ng, Ii u Don gxing, Ca e q ,a a ng a o W i un nd Y ng Ga
( c o l f I f r a in S in ea d Teh o o y,B ii g F r sr ie s y,B ii g 1 0 8 ) S h o o n o m t ce c n c n lg o e n o ety Unv r i j t ejn 0 0 3
标 功 能 对 上 述 算 法 流程 进 行 了 优 化 , 以提 高 算 法 效 率 . 后 以 S ed re 木 模 型 为 例 进 行 了 实 验 , 果 表 明 , 中 最 pe T e 树 结 文
算 法 生 成 的 B l o r lu i b a dC o d树 木 阴 影 真 实 感 强 , 具 有 较 高 的效 率 . l 且
p pe a r,whih e pe i ly ft O t de y us d Bil oa d Cl ud te de .Bas d o c s ca l ist hewi l e lb r o r e mo 1 e n Sha o M a d w p,t he

虚拟现实技术研究与发展实战作业指导书

虚拟现实技术研究与发展实战作业指导书

虚拟现实技术研究与发展实战作业指导书第1章虚拟现实技术概述 (3)1.1 虚拟现实技术定义及发展历程 (3)1.2 虚拟现实技术的应用领域 (4)1.3 虚拟现实技术的主要技术构成 (4)第2章虚拟现实硬件设备 (4)2.1 头戴式显示器 (5)2.1.1 技术特点 (5)2.1.2 分类 (5)2.1.3 发展趋势 (5)2.2 位置追踪设备 (5)2.2.1 技术原理 (5)2.2.2 分类 (6)2.2.3 关键功能指标 (6)2.3 手势识别设备 (6)2.3.1 技术原理 (6)2.3.2 分类 (6)2.3.3 应用场景 (7)2.4 立体声音响设备 (7)2.4.1 原理 (7)2.4.2 分类 (7)2.4.3 关键功能指标 (7)第3章虚拟现实软件技术 (8)3.1 虚拟现实建模技术 (8)3.2 纹理映射与材质技术 (8)3.3 阴影与光照技术 (8)3.4 碰撞检测与物理引擎 (8)第4章虚拟现实系统设计与开发 (8)4.1 虚拟现实系统设计原则 (8)4.1.1 用户体验优先 (9)4.1.2 系统功能优化 (9)4.1.3 创新性与实用性相结合 (9)4.1.4 安全性与可靠性 (9)4.2 虚拟现实系统开发流程 (9)4.2.1 需求分析 (9)4.2.2 系统设计 (9)4.2.3 系统开发 (9)4.2.4 系统集成 (9)4.2.5 系统测试与调试 (9)4.2.6 系统部署与维护 (9)4.3 虚拟现实系统评估与优化 (10)4.3.1 用户体验评估 (10)4.3.2 功能评估 (10)4.3.3 安全性与可靠性评估 (10)4.3.4 优化策略 (10)第5章基于虚拟现实的交互设计 (10)5.1 交互设备与交互方式 (10)5.1.1 交互设备 (10)5.1.2 交互方式 (10)5.2 交互界面设计原则 (11)5.2.1 简洁明了 (11)5.2.2 一致性 (11)5.2.3 反馈及时 (11)5.2.4 易用性 (11)5.2.5 可扩展性 (11)5.3 交互设计在虚拟现实中的应用实例 (11)5.3.1 教育领域 (11)5.3.2 医疗领域 (11)5.3.3 娱乐领域 (12)5.3.4 设计领域 (12)第6章虚拟现实在行业中的应用 (12)6.1 教育培训领域 (12)6.1.1 虚拟实验 (12)6.1.2 历史文化教学 (12)6.1.3 职业技能培训 (12)6.2 医疗健康领域 (12)6.2.1 医学教育 (12)6.2.2 心理治疗 (12)6.2.3 康复训练 (13)6.3 房地产与室内设计领域 (13)6.3.1 虚拟看房 (13)6.3.2 室内设计预览 (13)6.4 军事与航空航天领域 (13)6.4.1 军事训练 (13)6.4.2 航空航天模拟 (13)6.4.3 航空维修培训 (13)第7章虚拟现实与增强现实技术 (13)7.1 增强现实技术概述 (13)7.2 虚拟现实与增强现实技术的融合 (14)7.3 增强现实技术在虚拟现实中的应用 (14)7.3.1 虚拟导览 (14)7.3.2 医疗辅助 (14)7.3.3 教育培训 (14)7.3.4 娱乐与游戏 (14)7.3.5 设计与制造 (14)第8章虚拟现实技术发展趋势 (15)8.1 虚拟现实技术发展现状与挑战 (15)8.1.1 发展现状 (15)8.1.2 挑战 (15)8.2 虚拟现实技术未来发展趋势 (15)8.2.1 硬件设备发展趋势 (15)8.2.2 软件技术发展趋势 (15)8.2.3 产业发展趋势 (15)8.3 我国虚拟现实产业发展策略 (15)8.3.1 政策支持与引导 (16)8.3.2 加强核心技术研发 (16)8.3.3 推动产业应用与创新 (16)8.3.4 完善产业链与生态建设 (16)8.3.5 培养人才与普及教育 (16)第9章虚拟现实项目实战案例 (16)9.1 项目背景与需求分析 (16)9.2 系统设计与实现 (16)9.3 项目测试与优化 (17)9.4 项目总结与反思 (17)第10章虚拟现实技术研究与发展建议 (18)10.1 虚拟现实技术研究方向 (18)10.1.1 基础理论研究 (18)10.1.2 关键技术研发 (18)10.1.3 应用领域拓展 (18)10.2 虚拟现实技术发展策略与政策建议 (18)10.2.1 政策支持 (18)10.2.2 产业协同 (18)10.2.3 市场推广 (19)10.3 虚拟现实技术人才培养与教育 (19)10.3.1 专业建设 (19)10.3.2 实践教学 (19)10.3.3 继续教育 (19)10.4 虚拟现实技术的未来展望与挑战 (19)10.4.1 未来展望 (19)10.4.2 挑战 (19)第1章虚拟现实技术概述1.1 虚拟现实技术定义及发展历程虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一种通过计算机技术创建和模拟虚拟世界,为用户提供沉浸式交互体验的技术。

3dmax中bf算法参数

3dmax中bf算法参数

3dmax中bf算法参数摘要:1.3D Max 中的BF 算法简介2.BF 算法的参数及其作用3.参数设置对BF 算法的影响4.总结正文:【1.3D Max 中的BF 算法简介】3D Max 是一款广泛应用于三维建模和动画制作的软件。

在其渲染引擎中,有一种被称为“光线追踪”的算法,可以实现真实的光照效果。

而BF 算法,全称为“双向光照算法”(Bi-directional Filter),是光线追踪算法中的一种重要技术。

通过记录光线与物体表面的相互作用,BF 算法可以准确地计算出物体在不同光照条件下的颜色和阴影,从而提高渲染效果的真实性。

【2.BF 算法的参数及其作用】BF 算法包含多个参数,这些参数对算法的效果和性能有着重要影响。

以下是一些主要的参数及其作用:- 样本数:决定了追踪光线的数量。

增加样本数可以提高渲染效果的精度,但同时也会增加计算时间和内存需求。

- 折射率:用于描述光线在物体表面的折射程度。

折射率的大小会影响阴影的形状和颜色,以及高光区的效果。

- 环境光遮蔽:控制环境光对物体表面颜色的影响程度。

环境光遮蔽参数越大,物体表面的颜色受环境光的影响就越小,反之则越大。

- 折射光遮蔽:控制折射光对物体表面颜色的影响程度。

折射光遮蔽参数越大,物体表面的颜色受折射光的影响就越小,反之则越大。

- 镜面反射:控制镜面反射的光线在物体表面的分布。

镜面反射参数越大,物体表面的镜面反射效果就越明显,反之则越弱。

【3.参数设置对BF 算法的影响】不同的参数设置会对BF 算法的效果和性能产生不同的影响。

例如,增加样本数可以提高渲染效果的精度,但同时也会增加计算时间和内存需求。

如果样本数设置过低,渲染效果可能会出现噪点;而如果设置过高,渲染时间可能会过长,甚至可能导致软件崩溃。

同样,折射率、环境光遮蔽、折射光遮蔽和镜面反射等参数的设置也会对渲染效果产生影响。

【4.总结】3D Max 中的BF 算法是一种重要的光线追踪算法,可以实现真实的光照效果。

FinalRender 中文手册

FinalRender 中文手册

FinalRender 中文手册Local illumination (direct light)...........本地光照(直接灯)这是一个标准的光效执行计算。

所使用的直接光照(direct light)是一个向前的直射灯,只计算被照射的部分,其他的非光照或者阴影不被计算。

这种方式的一大优势是在那些比较慢的处理器上达到快速的渲染,然而得到的图像看起来很不真实。

例如我们在一件黑暗的房间里,只有被照射的地方可见,其他的地方是纯粹的黑色。

Global illumination........................(全局光照)finalRender可以被用于间接光的分配计算,全局光照是计算所有的直接灯,包括了散焦和体积光效。

对于不同数值的灯光,每一个被渲染像素将被分析。

当GI(Global illumination的简称)通过分析侦测每一个被渲染像素后就会把不同的光值数据赋予这个像素。

光是经过大量不断反射计算后再能出现在我们的3D场景上。

finalRender提供的菜单选项可以非常自由的调控光的值。

记住,他自带的材质决定他的光的分配。

Why Global Illumination?..................(为什么用全局光照?)finalRender通过在场景中重建自然光创造出真实的照片级图像。

光的仿真是通过先进的光线追踪技术使计算机估算出在各个物体表面的光的吸收或发散的值。

对于光仿真技术有两种:一是全局光照,另一种是辐射光技术。

辐射光使用一种不同的方式去计算和模拟光。

他是由几何体决定的,所以它需要“次分网格物体”作为它的运算方式。

他通常需要消耗大量的内存。

虽然辐射渲染还有其它的缺点,但它对于光的分布计算还是非常精确的。

基于光线追踪技术的全局光照计算方式与辐射光方式在核心上有着不同。

你可以期待在渲染中得到不同的结果,而事实上在视觉上的结果是,这两种方式的结果是相同的,因为它们都是使用一种物理校正方式去分配光。

后期渲染实验报告总结(3篇)

后期渲染实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验背景随着计算机图形学技术的不断发展,后期渲染技术在影视制作、游戏开发等领域发挥着越来越重要的作用。

后期渲染实验旨在通过实际操作,让学生深入了解渲染技术的基本原理,掌握常用的后期渲染软件,提高在复杂场景下的渲染能力。

二、实验目的1. 熟悉后期渲染的基本流程和原理。

2. 掌握常用后期渲染软件的操作方法。

3. 学会针对不同场景进行优化和调整,提高渲染质量和效率。

4. 培养团队合作精神和创新意识。

三、实验内容1. 基础渲染原理本部分主要介绍了后期渲染的基本流程,包括建模、材质、灯光、渲染等环节。

通过学习,使学生了解渲染过程中的关键因素,为后续实验打下基础。

2. 渲染软件操作实验中,我们使用了常用的后期渲染软件,如Blender、Maya、3ds Max等。

通过实际操作,学生掌握了这些软件的基本功能和操作方法,如建模、材质编辑、灯光设置、渲染参数调整等。

3. 场景渲染实践在实际场景渲染中,我们选择了多个具有代表性的案例,如室内外场景、动画短片、游戏场景等。

通过这些案例,学生学会了如何根据场景特点进行渲染设置,以及如何解决渲染过程中遇到的问题。

4. 渲染优化与调整在实验过程中,我们针对渲染速度和效果进行了优化。

通过调整渲染参数、使用渲染插件、优化场景结构等方法,提高了渲染质量和效率。

四、实验结果与分析1. 渲染质量通过实验,大部分学生能够完成基础场景的渲染,并达到预期的视觉效果。

在优化过程中,学生学会了如何调整渲染参数,以达到更好的效果。

2. 渲染速度在优化过程中,学生通过调整渲染参数、使用渲染插件等方法,提高了渲染速度。

对于复杂场景,学生学会了如何进行合理的渲染分解,以提高渲染效率。

3. 问题解决能力在实验过程中,学生遇到了各种问题,如渲染黑屏、材质不显示、渲染速度慢等。

通过查阅资料、请教老师和同学,学生逐步提高了问题解决能力。

五、实验总结1. 后期渲染技术在影视制作、游戏开发等领域具有重要意义,掌握渲染技术对相关从业人员来说至关重要。

图形硬件加速的实时阴影生成方法

图形硬件加速的实时阴影生成方法

图形硬件加速的实时阴影生成方法
杨兵;战守义;李凤霞;郑福仁
【期刊名称】《北京理工大学学报》
【年(卷),期】2005(25)7
【摘要】针对虚拟环境中阴影计算时间耗费较大的问题,提出了利用图形硬件特性加速阴影绘制的方法.算法基于图像空间,采用三遍绘制方法.第3遍绘制用于计算物体的真实感光照,并对阴影边界的走样现象进行了处理.利用硬件的图形处理单元GPU的处理能力和OpenGL特性扩展,在GPU编程和通用OpenGL实现两个层次上进行了实验,实验结果表明,三遍绘制方法产生的光照和阴影效果更真实,得到的阴影边界更平滑.
【总页数】5页(P594-598)
【关键词】视景仿真;阴影算法;实时绘制;图形处理单元(GPU)
【作者】杨兵;战守义;李凤霞;郑福仁
【作者单位】北京理工大学信息科学技术学院计算机科学工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.三维实时阴影快速生成方法的研究 [J], 郁健琼
2.一种基于阴影图的实时伪软阴影生成方法 [J], 李恋;雷航
3.三维实时阴影快速生成方法的研究 [J], 郁健琼
4.三维实时阴影快速生成方法的研究 [J], 郁健琼
5.采用图形处理器加速的部分相干光实时生成方法 [J], 倪小龙;刘智;姜会林;陈纯毅;刘艺;齐冀;宋卢军
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辐射度算法

辐射度算法

辐射度算法DIRECTX学习资料2007-07-25 01:15:42 阅读123 评论1 字号:大中小订阅Hugo Elias何咏译声明:本文原文由Hugo Elias撰写,由何咏翻译。

本文仅供学习交流之用。

任何人未经本人同意不得私自转载,任何人不得将本文用于任何商业活动。

简介:这篇文章是一个经典的辐射度算法的教程,详细的讲述了如何通过辐射度算法为静态场景计算光照贴图。

这也是大多数游戏所采用的技术。

现在很多的论文和书籍都讨论了如何在实时渲染中应用光照贴图来产生逼真的光照效果,然而他们主要着重于如何组织光照贴图。

而光照贴图究竟是怎样计算出来的,也就是全局照明算法,却极少有资料进行详细的解释。

我在网上搜索到这篇文章,看了之后受益匪浅,于是决定将它翻译出来,让更多的人了解这方面的知识。

如果对这篇文章有不理解的地方,可以联系作者,也可以和我共同讨论(我的网站:)。

如果翻译有错漏,也敬请指正和谅解,因为这毕竟是本人第一次翻译文章。

如果你的英文水平不错,建议直接看原文:单击这里光照和阴影投射算法可以大致地分为两大类:直接照明和全局照明。

许多人都会对前者较为熟悉,同时也了解它所带来的问题。

这篇文章将首先简要地介绍两种方法,然后将深入地研究一种全局照明算法,这就是辐射度。

直接照明直接照明是一个被老式渲染引擎(如3D Studio、POV等)所采用的主要光照方法。

一个场景由两种动态物体组成:普通物件和光源。

光源在不被其他物件遮挡的情况下向某些物件投射光线,若光源被其他物体遮挡,则会留下阴影。

在这种思想之下有许多方法来产生阴影,如Shadow V olume(阴影体), Z缓冲方法,光线追踪等等。

但由于它们都采用一个普遍的原则,因此这些方法都有同样的问题,而且都需要捏造一些东西来解决这些问题。

需要考虑的最重要的问题是,由于这些方法会产生超越真实的图像,他们只能处理只有点光源的场景,而且场景中的物体都能做到完美地反射和漫反射。

游戏开发者必备手册指南

游戏开发者必备手册指南

游戏开发者必备手册指南 第1章 游戏开发基础 ..................................................................................................................... 4 1.1 游戏类型与设计理念 ....................................................................................................... 4 1.1.1 游戏类型概述 ............................................................................................................... 4 1.1.2 设计理念 ....................................................................................................................... 4 1.2 游戏开发流程与团队协作 ............................................................................................... 4 1.2.1 游戏开发流程 ............................................................................................................... 4 1.2.2 团队协作 ....................................................................................................................... 4 1.3 游戏开发工具与技术选型 ............................................................................................... 4 1.3.1 游戏开发工具 ............................................................................................................... 4 1.3.2 技术选型 ....................................................................................................................... 5 第2章 游戏引擎原理与应用 ......................................................................................................... 5 2.1 游戏引擎概述 ................................................................................................................... 5 2.1.1 游戏引擎的定义 ........................................................................................................... 5 2.1.2 游戏引擎的发展历程 ................................................................................................... 5 2.1.3 游戏引擎的核心组成 ................................................................................................... 5 2.2 常用游戏引擎特性比较 ................................................................................................... 5 2.2.1 渲染能力 ....................................................................................................................... 6 2.2.2 物理引擎 ....................................................................................................................... 6 2.2.3 跨平台支持 ................................................................................................................... 6 2.2.4 开发语言 ....................................................................................................................... 6 2.3 游戏引擎编程接口与自定义功能 ................................................................................... 6 2.3.1 渲染相关接口 ............................................................................................................... 6 2.3.2 物理相关接口 ............................................................................................................... 6 2.3.3 音效相关接口 ............................................................................................................... 6 2.3.4 动画相关接口 ............................................................................................................... 6 2.3.5 脚本接口 ....................................................................................................................... 7 第3章 游戏编程基础 ..................................................................................................................... 7 3.1 编程语言选择与规范 ....................................................................................................... 7 3.1.1 C ..................................................................................................................................... 7 3.1.2 C ..................................................................................................................................... 7 3.1.3 Java ............................................................................................................................... 7 3.2 数据结构在游戏开发中的应用 ....................................................................................... 8 3.2.1 数组 ............................................................................................................................... 8 3.2.2 链表 ............................................................................................................................... 8 3.2.3 树状结构 ....................................................................................................................... 8 3.3 算法与游戏逻辑实现 ....................................................................................................... 8 3.3.1 递归算法 ....................................................................................................................... 8 3.3.2 迭代算法 ....................................................................................................................... 9 3.3.3 图论算法 ....................................................................................................................... 9 第4章 游戏图形与动画 ................................................................................................................. 9 4.1 图形渲染技术 ................................................................................................................... 9

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h l cen Ne ttep re t lsr t i P F s sdt rmo et l i nt tera sre . x,h ecna ecoe l r g(C )i ue e v eais go e e g i f en o h an h
e g fs a o F n l , eGa s in fl ri u e l r h c e n Th e u t i d c t a e d e o d w. i a l t u sa t s d t b u es r e . er s l ia et t h h yh i e s o t sn h t a g r h n t n y p o u e o d s f s a o b t loh s e l i fe t o y a cs e e . l o t m o l r d c sag o o h d w, u s a a ・ mee c r n mi c n s i o t a r t f d
2 1 0 0在
工 程 图 学 学 报
J OURNAL F O ENGI NEERI NG GRAPHI CS
2 0 01 NO. 4
第 4期
软 阴影算 法 及 实现
曾晓一, 何援军
( 上海交通大学计算机科 学与工程系 ,上海 204 ) 020

要: 出了一个实时软 阴影算法。 提 首先以光源为视点生成 包含场景深度信息的
中 ,而是 结合给 定 点周 围点 的信 息来 决定此 点是
否 在 阴影中 。因此 ,在普 通算 法第 二步前 ,并不
1 前 人 工 作
目前 两 种 流 行 的 阴 影 生 成 算 法 是 阴 影 体 (h d w V lme) 和 阴 影 映 射 算 法 (h d w S a o ou s 】 E Sao
基 金项 目:国家 自然科 学基 金资 助项 目 (07 16 6 53 4 )
作 者简 介 :曾晓 一 (9 3 ) 18一 ,男,重 庆人 ,硕 士研 究生 ,主要 研究 方 向为真 实感 图形 学。
工 程


学 报
2 1 年 0 0.
究的焦 点 ,也 是本 文要解 决 的 问题 。
“ 阴影映射 图” ,然后从观察者视点将场景渲染到一个屏幕纹理缓冲 中,进而对此纹理采用 pr n g l e ft i P F策略进行反走样 ,最后采用高斯滤波对 阴影进行模糊 处理 。 e et ec sr lr g(C ) c a o en i 该 算法 不仅得 到 了较 好 的软 阴影效 果 ,并且也 有较好 的 实时性 , 适应 实时动态 变化 场 景的 可
需Hale Waihona Puke 。 关 键 词:计算机应用;阴影映射;阴影映射 图;软 阴影;反走样 中图分 类号 :T 5 . P3 5 2 5 文献标 识码 :A 文 章 编 号 :1 0 — 182 1 )40 2 .5 0 30 5 (0 00 .0 70
Al o ih n m plm e a i n o o ha w g rt m a d I e nt to fS f S do t
这种 阴影 是 假 设在 只有 理 论 上 的 “ 光源 ”照 点
分 被遮 挡 ,则这 个 点位 于 半影 中 。软阴影 比硬 阴 影 有更 多 的真 实感 ,但 也更 难 以实现 。如何 有效 简 便地 生成 具有 真实感 的实时软 阴影 【是 目前研 3 】
收稿 日期 :20 — 2 1 0 8 1— 9
Z NG Xi —i HEY a - n E a y, o u nj u
( e at n f o p t c n ea d n ie r g S a g a J oo g i r t S a g a 2 0 4 , h a D pr me t C m ue S i c n gn ei , h n h i i tn v s y h h i 0 2 0 C i ) o r e E n a Un e i , n n
射下 的 。但在现 实场 景 中光源 是有 一定尺 寸 的, 这使得 场 景 中点有可 能接 受到 部分 的光源 。在 软 阴影算 法 中 ,定义 一个 点位于本 影 中 ,如果光源 射 向它 的光 线被 全部遮 挡 了 ;否 则 ,如 果只有部
做许 多研 究 ,现 有 的阴影 算法分 为两 大类 :硬 阴 影算法 和 软阴影 算法 【。所 谓硬 阴影 算法 是指 场 2 】 景 中的点只有 在 阴影 中或在 阴影之 外两 种状 态 ,
Ke wo ds ompu e p i ai n; h d w p ng ha w p;s ts a o a tai sn y r :c t ra plc to s a o ma pi ;s do ma of h d w; n ila i g
在现 实世 界 中,阴影 无 处不在 。阴影提 供 了 光源 对物 体 的照 射信 息 ,它增 加 了人们 理解三 维 场景 的深 度u。对于 阴影 的生成 , 目前人 们 已经 J
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