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(duì)形狀因子的計(jì)算、層次結(jié)構(gòu)輻射度模型的分析、八叉樹場(chǎng)景計(jì)算、網(wǎng)格簡(jiǎn)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(duì)室內(nèi)虛擬漫游的特點(diǎn)，對(duì)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(duì)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(shí)，有效地簡(jiǎn)化了輻射度光照模型的計(jì)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(gè)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(jì)算微面元到面片的形狀因子時(shí)，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(jiǎn)化計(jì)算方法上，論述了合理的網(wǎng)格化場(chǎng)景是輻射度計(jì)算的重要環(huán)節(jié)。通過分析傳統(tǒng)的網(wǎng)格簡(jiǎn)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(jiǎn)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(chǎng)景中用于計(jì)算的網(wǎng)格面片，從而達(dá)到縮短場(chǎng)景渲染時(shí)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(chǎng)景中需要計(jì)算形狀因子個(gè)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(jì)，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(chǎng)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