基于GPU的三維場景環(huán)境遮擋設計與實現.pdf

1、在現實世界的陰天環(huán)境下,可以觀察到周圍物體的狹小區(qū)域會比更開闊區(qū)域更暗。這是周圍物體相互之間對環(huán)境光照產生了遮擋的效果。這種效果被稱為環(huán)境遮擋。從環(huán)境遮擋的理論分析出發(fā),研究環(huán)境遮擋算法的實現方式。為了提高環(huán)境遮擋算法的渲染效率,專門研究了屏幕空間環(huán)境遮擋系列算法。考慮到環(huán)境遮擋相關公式的實際意義,分析目前屏幕空間算法的不足之處。并結合現實中環(huán)境遮擋的影響因子和效果,進一步嘗試改進現有屏幕空間環(huán)境遮擋算法的不足。本文的工作目的就是研究現

2、有屏幕空間環(huán)境遮擋算法的實現過程,分析其各個影響因子,結合對現實場景環(huán)境遮擋效果的分析,提出一種改善的基于GPU的屏幕空間環(huán)境遮擋算法積分方式。
　　以三個階段的形式展開研究工作,完成本文的研究。階段一主要是研究現有屏幕空間環(huán)境遮擋算法的實現過程;階段二主要是分析現有屏幕空間環(huán)境遮擋算法的影響因子,分析各個影響因子的作用和對最終渲染效果的影響方式;階段三主要是結合各個影響因子的影響方式,分析現有屏幕空間環(huán)境遮擋的不足之處,并結合實

3、際場景環(huán)境中環(huán)境遮擋的影響因子的分析結果,提出一種混合兩種類型影響因子的環(huán)境遮擋積分新方式。為了方便分析環(huán)境遮擋因子對渲染效果的實際影響作用,開發(fā)了一個可以實時渲染環(huán)境遮擋效果的應用程序。使用該應用程序,可以實時調節(jié)環(huán)境遮擋算法中的影響因子值。通過觀察影響因子的值,可以方便地分析該影響因子與屏幕空間環(huán)境遮擋算法之間的實際作用關系,方便進一步提出符合實際真實場景環(huán)境遮擋效果的算法影響因子。
　　研究的成果主要是兩個方面:一是實現了一

4、個可以實時渲染基于GPU的屏幕空間環(huán)境遮擋算法效果的應用程序。該應用程序可以實時調節(jié)環(huán)境遮擋影響因子,便于分析環(huán)境遮擋算法。二是在研究分析已有屏幕空間環(huán)境遮擋算法的基礎之上,結合對實際場景環(huán)境遮擋影響因子的分析,提出一種混合的環(huán)境遮擋積分方式。并將提出的環(huán)境遮擋積分方式融入到應用程序中。使用應用程序實時調節(jié)其影響因子。分析提出的積分方式中各個影響因子對實際環(huán)境遮擋渲染效果的影響。通過使用應用程序對環(huán)境遮擋算法影響因子的實時調節(jié),進行分析