鋰鉛實(shí)驗(yàn)回路仿真系統(tǒng)中高質(zhì)量渲染方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。鋰鉛實(shí)驗(yàn)回路是研究聚變堆液態(tài)金屬鋰鉛包層的重要實(shí)驗(yàn)平臺(tái)?；芈分泻写罅康墓艿溃瑸榉奖阌^察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，需要對(duì)管道進(jìn)行透明處理，以及模擬液態(tài)金屬鋰鉛的外觀。目前一些能渲染出照片級(jí)真實(shí)感的算法往往需要大量的計(jì)算，在普通的計(jì)算機(jī)上無(wú)法實(shí)時(shí)渲染。因此，本文基于鋰鉛實(shí)驗(yàn)回路仿真系統(tǒng)研究既滿足實(shí)時(shí)性要求又具有較強(qiáng)真實(shí)感的高質(zhì)量渲染方法，主要內(nèi)容包括：
　　(1)改進(jìn)的alpha混合透明渲染方法

2、：Alpha混合方法在固定圖形渲染流水線中被廣泛用于渲染透明物體，由于在固定渲染流水線中alpha混合使用統(tǒng)一的混合因子，且不能隨意修改導(dǎo)致整個(gè)場(chǎng)景的透明性一致與真實(shí)情況不符，所以渲染結(jié)果的真實(shí)感較弱。本文利用現(xiàn)代可編程GPU，動(dòng)態(tài)調(diào)整alpha混合因子，即根據(jù)模型表面特性為每個(gè)頂點(diǎn)賦予不同的alpha混合因子，以增強(qiáng)渲染結(jié)果的真實(shí)感。alpha混合因子調(diào)整策略依據(jù)以下事實(shí)：透明物體輪廓的不透明性比中間區(qū)域大以及在含有光照的情況下光線直

3、射的區(qū)域會(huì)更透明。
　　(2)基于輝光特效的流體展示：粒子系統(tǒng)是迄今為止模擬不規(guī)則物體最為成功的一種圖形生成算法，因此本文選擇粒子系統(tǒng)模擬流體效果。輝光是由光的散射引起的現(xiàn)象，可以使場(chǎng)景中的物體更加的明亮。為了增強(qiáng)流體外觀展示效果，本文利用可編程GPU再現(xiàn)輝光特效，并添加到流體中，使流體的外觀產(chǎn)生明亮炫麗的效果，使得渲染結(jié)果更逼真。
　　(3)應(yīng)用于鋰鉛實(shí)驗(yàn)回路仿真系統(tǒng)：鋰鉛實(shí)驗(yàn)回路仿真系統(tǒng)可以提高實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的效率。將本文研究