實(shí)時(shí)陰影渲染技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域在近幾年來取得的迅猛發(fā)展，很多領(lǐng)域都對繪制圖像的真實(shí)感有了更高的要求，而且以后對真實(shí)感圖像的需求更大。然而影響圖像真實(shí)感的一個(gè)重要因素就是陰影，它反映了光源對物體的照射信息，它對人們認(rèn)知世界中物體的位置關(guān)系起著非常重要的作用，是人們認(rèn)知世界的參照物。在虛擬場景中，陰影的作用也不可忽視，準(zhǔn)確的陰影效果能幫助觀察者理解物體的空間位置，從而能增強(qiáng)虛擬場景中的真實(shí)感，能使場景顯得更加逼真。然而，在動(dòng)態(tài)三維場景中，如何在保證實(shí)

2、時(shí)性的同時(shí)繪制出高質(zhì)量且具有強(qiáng)真實(shí)感的陰影仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。過去30年，人們對實(shí)時(shí)陰影生成算法做了大量的研究，提出了許多優(yōu)秀的陰影生成算法。在圖形學(xué)領(lǐng)域，陰影分為硬陰影和軟陰影，對應(yīng)的陰影算法也分為硬陰影算法和軟陰影算法，從另一個(gè)方面，陰影算法也分為兩大類：基于圖像空間的陰影算法和基于對象空間的陰影算法。硬陰影是在將光源假定為理想的“點(diǎn)光源”前提下，只考慮光源對遮擋體生成的本影，而不考慮半影的生成。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，硬陰影算法非常重要，它

3、是軟陰影算法的基礎(chǔ)，所有的軟陰影算法都是在硬陰影上擴(kuò)展而來的，可見硬陰影算法決定了軟陰影算法的方向。
　　本文主要介紹了陰影映射技術(shù)和陰影體技術(shù)以及在此基礎(chǔ)上形成的一些典型的陰影算法。陰影映射技術(shù)是一種基于圖像空間的陰影繪制技術(shù)，在以光源為視點(diǎn)的情況下，陰影映射技術(shù)先渲染場景的深度信息，這些深度信息決定了場景中的整個(gè)陰影情況。陰影體技術(shù)是一種基于幾何形體來生成陰影的技術(shù)，它的主要思想是將陰影場景中的陰影區(qū)域與非陰影區(qū)域分出來，然后