實時皮膚渲染算法的應(yīng)用.pdf

1、近年來，隨著GPU計算能力的爆發(fā)式增長，研發(fā)人員開始對真實感的實時渲染技術(shù)進行探索與研發(fā)。次表面散射材質(zhì)的相關(guān)渲染算法就是當(dāng)前計算機領(lǐng)域內(nèi)的重要研究課題。皮膚是一種最典型的半透明，多層次表面散射材質(zhì)。皮膚渲染算法的難點就是更加高效，真實的次表面散射模型。
　　離線的皮膚渲染技術(shù)目前較為成熟，可以渲染出極為真實的效果。不過離線渲染方法渲染每一幀所需要的時間通常以分鐘來計算，無法達到實時效果。本文將實現(xiàn)一種高效的屏幕空間次表面散射算法

2、，該算法可以滿足實時渲染的要求。該算法通過疊加高斯函數(shù)近似的來模擬半透明材質(zhì)的擴算曲線(diffuse profiles)。并在以上渲染效果后添加多種后處理效果，例如景深，泛光，抗鋸齒等。最后通過面向?qū)ο蟮乃枷雽⒍喾N類封裝為可復(fù)用的API，并利用這些工具類實現(xiàn)了一個完整的實時皮膚渲染演示系統(tǒng)。
　　本文對于實時皮膚渲染相關(guān)的算法理論知識包括：屏幕空間次表面散射，實時半透明算法，法線紋理混合，基于物理的渲染等內(nèi)容。對BRDF以及BS

3、SRDF的概念和功能進行了詳細的分析與介紹。根據(jù)程序的功能結(jié)構(gòu)和總體框架設(shè)計，詳細的闡述了實時皮膚渲染系統(tǒng)主要功能的設(shè)計與實現(xiàn)：首先介紹了該系統(tǒng)的主要渲染流程和渲染pipeline。整個流程中應(yīng)用到了系統(tǒng)的3大模塊分別為核心算法模塊、后處理模塊和動畫演示模塊。之后詳細的講解了相關(guān)模塊的實現(xiàn)原理以及實現(xiàn)過程。最后介紹了整個系統(tǒng)的驗證和對比過程，通過對比MAYA軟件中的Mentalray渲染器對皮膚的渲染效果來驗證系統(tǒng)的渲染效果。調(diào)節(jié)該系統(tǒng)