【摘 要】
:
次表面散射是真实感渲染中不可或缺的一部分,它能够使半透明物体的渲染结果兼具柔和感与饱满感,在较薄的地方还能呈现出剔透感。次表面散射的实质就是光线从入射点进入物体内部再散射开来的现象,从狭义上来讲,如果散射光线的出射点与入射点不在物体同侧的话,被称为透射现象,反之,则是狭义上的次表面散射。在实时渲染领域,半透明物体的透射与狭义上的次表面散射关系非常密切:透射渲染的透射衰减函数是根据狭义的次表面散射的
论文部分内容阅读
次表面散射是真实感渲染中不可或缺的一部分,它能够使半透明物体的渲染结果兼具柔和感与饱满感,在较薄的地方还能呈现出剔透感。次表面散射的实质就是光线从入射点进入物体内部再散射开来的现象,从狭义上来讲,如果散射光线的出射点与入射点不在物体同侧的话,被称为透射现象,反之,则是狭义上的次表面散射。在实时渲染领域,半透明物体的透射与狭义上的次表面散射关系非常密切:透射渲染的透射衰减函数是根据狭义的次表面散射的扩散衰减函数演变而来,并且出射的透射光也需要应用次表面散射算法进行扩散衰减。透射渲染与狭义上的次表面散射渲染最大的区别就是需要先求解出透射厚度。本文以半透明物体渲染中的透射厚度计算为研究对象,结合片元排序技术并且加以改进,有效地减少了光线相切和模型不规整问题带来的透射厚度计算误差,也能够在多光源场景显著减少显存的消耗,最后当场景比较复杂时,还能够改善效率。本文算法的核心思想是,在场景中设立一个虚拟光源,在该光源空间排序并且保存场景深度信息。在场景中的其它真实光源处进行透射厚度计算时,都不再进行片元排序和保存这个步骤,而是对真实光源与待着色点的连线进行采样,计算出采样点在物体内部的比例乘以整条连线的长度来估算出透射厚度。采样不会带来任何的显存开销,但会带来一定的效率开销,实验证明,当场景比较复杂时,采样的效率开销会比排序开销更小。同时,多个采样点也能够增大厚度计算的容错率,即使光线与物体相切,也能得到比较好的效果。本文的主要工作有以下几点:·设计并且实现了最佳虚拟光源的选取方案:场景中所有真实光源的透射厚度计算都会复用到虚拟光源处的深度信息,必须保证在虚拟光源处能够得到场景完整的最精确的深度信息。除此之外,还必须保证虚拟光源所受到光线相切和模型不规整带来的影响最小。因此,本文通过场景包围盒并考虑上述因素得到最佳虚拟光源选取方案。·设计并且实现了真实光源透射厚度估计算法:为了避免在真实光源处的显存开销与排序片元的效率开销,本文不再在真实光源处进行场景片元深度信息的排序和保存,而是通过采样每一条光线并且确定光线位于物体内部的比例来估计厚度。对于采样点是否处于物体内部的判断原理来自于计算几何中的射线法,加以虚拟光源处生成的深度信息辅助确定。·优化采样进一步提高效率:在多光源的复杂场景中,本文算法能够在效率上取得一定优势,但是在光源较少的场景会因为多次采样带来效率上的劣势。本文通过自适应的调整采样步长,降低深度信息分辨率,在真实光源处添加额外场景信息进行辅助采样等三个策略提高了算法的效率。基于上述内容,并且结合实验结果表明:本文算法结合片元排序技术并加以改进,对比业界常用的深度图算法,在效果上能够取得巨大的进步。本文算法与仅仅结合片元排序技术的算法相比,针对单光源简单场景,在效果上有一定的优势;针对多光源复杂场景,本文算法在效果、效率、与显存消耗三个方面都有一定的优势。
其他文献
随着科学技术的更新,传统的耕作方式逐渐被机器和人工智能取代,设施农业也逐渐被应用于各类农作物的种植。物联网作为新一代信息技术的重要组成部分,为设施农业的发展创造了有利的条件。温湿度无线传感器网络是农业物联网的重要组成部分,因此解决其中存在的优化问题也尤为重要。然而在农业大棚中安置温湿度无线传感器网络存在多种问题,包括任务分配、分簇和频谱分配问题。针对以上问题,本文设计了群智能算法用于优化网络效益、
布鲁氏菌病(Brucellosis)是一种由布鲁氏菌(Brucella)感染引起的人兽共患病,详尽掌握其致病机制,是预防和治疗该病的前提所在。布鲁氏菌介导的细胞凋亡与其胞内存活紧密相关,由内质网应激引发的细胞凋亡途径近年来愈发走进学者们的视野。线粒体融合蛋白2(Mitofusin 2,MFN2)位于线粒体外膜,在细胞凋亡以及内质网应激过程中扮演重要角色,还与病毒以及病原菌感染存在潜在联系,但在布鲁
青年教师是地方高校的新生力量,是卓越教师队伍建设的重要组成部分,是提高地方高校人才培养质量的基本保障,培养和造就一支高素质的青年教师队伍,是促进地方高等教育高质量发展的重要基石。因此,研究如何促进青年教师队伍的专业发展水平提高,是亟需辽宁省各地方高校解决的关键问题。本文运用文献研究法、访谈法、问卷调查法、统计分析法,对地方高校青年教师的专业发展状况进行调查研究。主要包括五个章节:第一章绪论,从选题
中吉两国一直以来保持良好的贸易往来关系,自中国“一带一路”倡议提出以来,吉尔吉斯斯坦积极参与其中,且在“一带一路”倡议中占据重要的经济和政治地位,为了使中吉两国更好地把握“一带一路”倡议带来的发展机遇,本文采用了定量分析和文献研究法相结合,首先是通过收集近年来大量的数据,更全面,更深入地分析中吉两国贸易情况。吉尔吉斯斯坦与中国西部密切相连,是中国通往中亚地区的东线门户,在“一带一路”倡议中,占有非
一、“创造教育”的思想内涵和重要性“创造教育”就是通过教育激发学生的创造能力,并且使学生用自己的意念创造性地反映生活和学习的教育。教育不是万能的,不能随意改造孩子。更不能把我们大人的意志强加进孩子的大脑,强迫孩子做事,让孩子沦为学习的工具。我们要在了解孩子的基础上进行创造性工作,就像陶行知先生所说,使孩子们具有“健康的体质、完备的技能、科学的头脑、艺术的细胞”。
老街区建筑与景观是集镇风貌特征的典型代表,它蕴涵了当地的历史文化和精神内涵,同时也是集镇历史发展变迁的见证者。但随着城市化、国际化的快速推进而带来的外来文化侵入,老街延续上千年相对稳定和自然生长的空间格局、建筑特征、景观特点、文化内涵正在面临巨大的冲击。想要推动集镇持续发展,就需要对老街的空间布局、功能配套、文化景观等进行全面、科学的保护与更新。在我国,传统老街区建筑保护与更新研究起步较晚,仍有许
2020年,我国铁矿石需求量14.2亿吨,共进口铁矿石11.7亿吨,总进口量占我国需求量高达82.3%,其中澳洲进口占总进口数量的60.9%,巴西占20.1%。由于澳洲是中国铁矿石最大的来源国,若由于澳大利亚产量缩减或增加对其他国家的发运量等问题,导致澳大利亚减少对我国铁矿石的出口量,对于我国钢材生产将产生较大影响。不仅会增加钢材生产成本,也会导致钢材生产产量减少,影响终端生产。而且近两个月
2020年12月21日,《新时代的中国能源发展》白皮书提出加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。在《中国建筑建筑能耗研究报告(2020)》统计了全国建筑运行阶段的能耗总量为10亿吨标准煤当量(亿tce),占全国能源消耗比重21.7%;建筑碳排放为21亿t CO2,占全国能源碳排放比重21.9%。近年来,越来越多的综合能源系统应用于区域建筑供能中,通过不同能源协同互补,提高系统能源效率。目前,在电能
在全球中,有众多中国直接投资的地区,蒙古国就是其中之一,中蒙在各领域都具有合作的机遇。中国通过自身的努力发展,成为世界制造业大国,从资源和产业结构方面分析,两国存在互补关系,双边贸易以及投资空间都是非常广阔的。中国经过改革开放后多年的发展,对外直接投资也进入了快速发展阶段,为中国对蒙直接投资奠定了现实的物质基础。笔者是来自蒙古国到中国学习的留学生,在查阅大量资料的基础上,本文就中国对蒙古国直接投资
装配是制造生产中常见的工艺环节,目前多采用流水化装配线的生产模式。对装配线进行平衡优化仿真,建立信息管理系统,能有效提高装配线生产效率、平衡率和管理效率,减少资源浪费,进而提高企业效益和竞争力。为此,查阅大量资料,了解国内外研究现状,做了如下研究工作:(1)构建了装配线平衡优化模型。首先针对装配线中的工人分配特点,定义了分配的原则和目的,提出了以学习时间为效益矩阵,最小化工人学习时间为目标,采用匈