一種基于陰影圖以走樣的實時陰影繪制算法的研究.pdf

1、陰影存在于現(xiàn)實世界中，只要有光和物體的地方就會有陰影的存在，它是現(xiàn)實世界中不可缺少的一部分。陰影的真實感和實時性繪制技術在計算機圖形圖像處理、三維動畫影視、三維游戲以及計算機仿真等很多方面都起到了非常大的作用，也得到了廣泛的應用。但是陰影的真實性與實時性繪制本身就是一個矛盾的問題，也是計算機圖形學中要解決的一個重要難題。陰影真實感問題的產生主要是由于生成的陰影會產生鋸齒狀的走樣，這是陰影圖采樣不足所導致的，如果陰影圖的分辨率越高，陰影產

2、生鋸齒狀走樣的問題就越小，但是通過提高陰影圖的分辨率來解決陰影真實感的問題是不現(xiàn)實的，因為紋理緩存空間是非常有限的，而且也會影響陰影繪制的實時性。而陰影實時性問題的產生主要是由于生成陰影需要大量的計算，使得陰影的繪制速度沒有達到每秒15幀，即沒有達到實時性的最低要求。
　　 本文通過對國內外陰影繪制技術的研究，可以將實時陰影的繪制技術分為兩大類：陰影圖算法和陰影體算法。這兩種算法各存在優(yōu)缺點。陰影圖算法實現(xiàn)簡單，能夠實現(xiàn)陰影的實

3、時繪制，但是生成的陰影會存在走樣的現(xiàn)象，使得陰影的生成不夠真實；陰影體算法能夠生成正確清晰的陰影，但是消耗的填充率很大，而且計算量也很大，導致繪制所需的時間過長，不能達到實時性。針對陰影圖走樣和陰影體繪制緩慢的問題，本文通過將陰影圖算法和陰影體算法結合并提出了一種基于圖像空間和物體空間的陰影實時繪制算法，這個算法首先是利用基于圖像空間的陰影圖算法確定陰影邊界區(qū)域并繪制非陰影邊界區(qū)域，然后利用基于物體空間的陰影體算法繪制陰影邊界區(qū)域，既能