鋰鉛實驗回路仿真系統(tǒng)中高質(zhì)量渲染方法研究.pdf

1、隨著計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。鋰鉛實驗回路是研究聚變堆液態(tài)金屬鋰鉛包層的重要實驗平臺?；芈分泻写罅康墓艿?，為方便觀察實驗過程，需要對管道進(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真實感的算法往往需要大量的計算，在普通的計算機(jī)上無法實時渲染。因此，本文基于鋰鉛實驗回路仿真系統(tǒng)研究既滿足實時性要求又具有較強(qiáng)真實感的高質(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)致整個場景的透明性一致與真實情況不符，所以渲染結(jié)果的真實感較弱。本文利用現(xiàn)代可編程GPU，動態(tài)調(diào)整alpha混合因子，即根據(jù)模型表面特性為每個頂點賦予不同的alpha混合因子，以增強(qiáng)渲染結(jié)果的真實感。alpha混合因子調(diào)整策略依據(jù)以下事實：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)用于鋰鉛實驗回路仿真系統(tǒng)：鋰鉛實驗回路仿真系統(tǒng)可以提高實驗平臺的效率。將本文研究