用于室內(nèi)虛擬漫游的輻射度光照模型的研究.pdf

1、本文圍繞用于室內(nèi)漫游的輻射度光照模型的建立，對形狀因子的計算、層次結(jié)構(gòu)輻射度模型的分析、八叉樹場景計算、網(wǎng)格簡化模型等基于輻射度算法中的關(guān)鍵問題，進(jìn)行了較為深入的研究和探討。在研究過程中，以比較、分析相關(guān)算法為重點(diǎn)，逐步展開。針對室內(nèi)虛擬漫游的特點(diǎn)，對現(xiàn)有的全局光照模型的算法進(jìn)行改進(jìn)，并通過演示系統(tǒng)對改進(jìn)后的效果加以驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后的算法在較好地保持原光照模型特征的同時，有效地簡化了輻射度光照模型的計算量，使其能夠較好地應(yīng)用于室

2、內(nèi)虛擬漫游系統(tǒng)。算法的提出、改進(jìn)及驗(yàn)證工作主要從以下三個方面開展。 在形狀因子的求解方法中，首先介紹了形狀因子的幾何概念，通過建立統(tǒng)一的模型來描述形狀因子的幾何性質(zhì)。在論述如何從用投影的方法計算微面元到面片的形狀因子時，提出了如何將這種方法較好地運(yùn)用到室內(nèi)光照模型中的途徑和方法，并在應(yīng)用系統(tǒng)中得以驗(yàn)證。 在建立輻射度光照模型的簡化計算方法上，論述了合理的網(wǎng)格化場景是輻射度計算的重要環(huán)節(jié)。通過分析傳統(tǒng)的網(wǎng)格簡化方法中的缺陷

3、，探索性地提出一種網(wǎng)格模型的雙重簡化算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在圖象質(zhì)量沒有明顯降低的情況下，該方法可以有效地減少場景中用于計算的網(wǎng)格面片，從而達(dá)到縮短場景渲染時間的目的。 在層次輻射度算法中，論述了在保持求解精度的前題下，如何減少場景中需要計算形狀因子個數(shù)的優(yōu)化方法，并給出了實(shí)現(xiàn)此方法的流程設(shè)計，從原理上建立了多細(xì)節(jié)層次的數(shù)學(xué)模型。受到從圖像顏色量化的八又樹運(yùn)用研究的啟發(fā)，在建立場景邏輯結(jié)構(gòu)的方法中，探討了如何將八叉樹方法引入到基于