基于硬件加速的戶外景物實時繪制.pdf

1、真實感圖形學(xué)是計算機圖形學(xué)中的一個重要組成部分，它的基本要求就是在計算機中生成三維場景的真實感圖形或圖像。隨著計算機圖形學(xué)和計算機技術(shù)的發(fā)展，真實感圖形學(xué)在我們的日常工作、學(xué)習(xí)中已經(jīng)有了越來越多的應(yīng)用，特別是在廣告設(shè)計制作、三維游戲制作領(lǐng)域，以真實感圖形學(xué)原理為指導(dǎo)的圖形制作已經(jīng)成為運用最廣泛的技術(shù)。
　　而支持可編程渲染管線顯卡的問世，使得在渲染過程中多邊形轉(zhuǎn)換與光源處理的工作從之前的由軟件處理轉(zhuǎn)向了由硬件處理，從而大大加快了圖

2、形的渲染速度。許多復(fù)雜場景的實時繪制如今成為了可能。
　　但是即便如此，對類似于海洋、地形這些形態(tài)復(fù)雜的戶外景觀的真實感實時繪制仍然是非常困難的。因此基于硬件加速的戶外景物的真實感實時繪制，依然是一個值得研究的重要課題。
　　特別是對于一些小型廣告公司、三維游戲制作公司來說，由于受到資金、成本、人力資源等方面的限制，無法采用高端設(shè)備或大開銷的算法，必須考慮在現(xiàn)有設(shè)備條件下，如何采用更經(jīng)濟、快速、有效的方法來實現(xiàn)盡可能好的效果

3、。因此我們還是要運用一些算法，同時合理借助GPU技術(shù)，以期達到真實感與效率并舉的結(jié)果。
　　本文以硬件開發(fā)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過理論研究與實踐開發(fā)，實現(xiàn)了幾種包含多類自然景物的三維虛擬場景。其中海水的真實感實時繪制借助了Perlin噪聲生成海浪的方法和基于透視的自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)以及菲涅爾反射原理，地形的建模借助了高度圖生成地形的方法，樹木的繪制借助了公告牌（Billboard）技術(shù)，天空環(huán)境的渲染借助了天空盒的方法。同時通過鍵盤及鼠標(biāo)輸入