半透明物體表面陰影的渲染.pdf

1、陰影渲染在計算機圖形渲染中是比較重要的一部分，陰影通常能夠幫助我們更好的理解三維場景中的信息。傳統(tǒng)的陰影算法通常不考慮陰影接收表面的材質(zhì)屬性，對場景中的陰影接收物體都采用同一方法計算陰影。而相對于不透明物體，半透明物體具有的次表面散射光學(xué)特性決定了半透明物體作為陰影接收體時表面的陰影是區(qū)別于不透明物體的。在真實世界中，半透明物體是廣泛存在的，生活中我們常見的牛奶、蠟燭、大理石等等都屬于半透明物體的范疇。因此半透明物體表面陰影實時渲染是陰

2、影渲染中的一個重要問題。
　　目前已經(jīng)有很多可以滿足不同需求的陰影算法，但針對半透明物體表面陰影渲染的算法卻很少。本文針對半透明物體表面陰影實時渲染的問題，分析半透明物體的次表面散射光學(xué)特性，提出一種基于陰影映射算法的半透明物體表面陰影的實時渲染方法。實驗證明，本文的方法能夠真實模擬半透明物體表面陰影的渲染效果。
　　本文的主要研究內(nèi)容和研究成果包括：
　?。?）深入研究半透明物體區(qū)別于不透明物體的光學(xué)特性，提出一套基

3、于圖像空間的半透明物體表面實時陰影渲染的算法，設(shè)計了算法流程，在保證計算速度的同時獲得半透明陰影接收物體表面的更真實的陰影渲染效果。
　?。?）提出半透明材質(zhì)表面陰影會由于次表面散射效應(yīng)而形成一個散影區(qū)域，該區(qū)域沒有受到光源的直接照射，卻被物體內(nèi)部散射出的光線照亮。提出散影區(qū)的光照計算模型，借鑒對偶極子模型的思想，使用加權(quán)平均的方法計算散影區(qū)中點的顏色值。
　?。?）提出一種基于隨機采樣的方法對場景中的陰影進行模糊處理，考慮