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三维增强绘制是一种关注于信息表达的绘制方式,强调对物体表面特征的增强,例如物体的表面细节、明暗对比度、高光等,突出真实场景的某些显著信息,从而生成更清晰、更易于理解的绘制效果,有效地提高了其在含义表达和信息传递方面的效率。
阴影是三维场景中的重要部分,可以为理解场景信息提供诸多视觉线索。而以往的三维增强绘制研究主要关注于光照场景、材质属性、绘制风格等,较少涉及阴影效果。因此,本文尝试对阴影场景中的三维增强绘制进行探索性的研究,希望可以通过对阴影与物体表面特征的一致性增强,实现更好的增强表达效果。
本文首先研究了一些三维增强绘制方法,在此基础上提出了一种新的基于尺度函数的增强算法来实现简单光照场景下模型的增强绘制。该方法根据曲率信息,应用尺度函数调整每个像素的光亮度值,使得物体表面特征看上去更加凸显。然后针对已有研究普遍忽略的阴影问题进行尝试,研究了几种近似软影绘制方法以及阴影的非真实感绘制方法,在此基础上提出了一种近似软影场景的三维增强绘制方法。该方法利用GPU的几何着色器提取物体的轮廓边,在将轮廓边向外扩展生成半影区的时候,通过调节半影区的衰减参数来实现对阴影的增强绘制。本文方法将模型的增强绘制和阴影的增强绘制有机地结合起来,有效地实现了整个场景的一致增强。