基于圖像的景深渲染算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、景深是相機(jī)拍攝的圖像所具有的一個(gè)重要特征，在攝影學(xué)中有著重要意義。景深效果可以用來選擇性的強(qiáng)調(diào)畫面中的一部分，吸引觀察者的注意力到畫面中清晰對(duì)焦的部分；景深也可以用來強(qiáng)調(diào)所拍攝場(chǎng)景的深度，增加畫面的層次立體感；景深還可以用來營(yíng)造出一種意境，創(chuàng)造特殊的藝術(shù)效果。
　　現(xiàn)有的基于圖像后處理的景深渲染方法都存在著缺陷?；诟飨蛲詾V波的后處理方法會(huì)使不同深度的像素顏色不正確的混合，造成顏色泄露的缺陷。而對(duì)不同深度的區(qū)域使用同樣的方式進(jìn)行

2、處理的方法由于沒有考慮到前景模糊與背景模糊的區(qū)別，得到的結(jié)果在前景區(qū)域會(huì)存在模糊不連續(xù)缺陷。大部分后處理方法由于沒有考慮部分遮擋的影響，沒有對(duì)其進(jìn)行合適的模擬，也會(huì)造成缺陷。
　　本文提出的景深渲染算法首先將圖像分為背景區(qū)域、前景區(qū)域以及聚焦區(qū)域，分不同的情況使用不同的各向異性濾波器對(duì)圖像進(jìn)行處理。其中背景區(qū)域使用了一個(gè)基于擴(kuò)散的濾波器，以避免顏色泄漏的缺陷。前景區(qū)域使用了一個(gè)基于聚合的濾波器，以對(duì)部分遮擋的效果進(jìn)行模擬。聚焦濾波

3、對(duì)聚焦區(qū)域接近前景的邊緣像素進(jìn)行了特殊處理，混合了部分的前景顏色以避免模糊不連續(xù)的缺陷。此后本文又對(duì)算法做了進(jìn)一步的改進(jìn)，依據(jù)像素亮度的不同調(diào)節(jié)模糊核的權(quán)重，實(shí)現(xiàn)了對(duì)散景效果的模擬。本文使用了CUDA并行計(jì)算架構(gòu)在GPU上對(duì)算法進(jìn)行了并行實(shí)現(xiàn)，極大提高了算法的效率，并在此基礎(chǔ)之上建立了一個(gè)用戶友好的可交互的實(shí)時(shí)圖像景深效果渲染系統(tǒng)。通過對(duì)本文提出的圖像景深渲染算法進(jìn)行分析和試驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其他現(xiàn)有的圖像景深渲染算法的結(jié)果進(jìn)行比較，可