虛擬植物生態(tài)環(huán)境的實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng).pdf

1、植被等自然景物是虛擬場景的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模復(fù)雜植物場景的實(shí)時(shí)和高真實(shí)感的繪制一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)。鑒于植物以及生態(tài)環(huán)境在人們生產(chǎn)生活中的重要性，許多應(yīng)用，如電腦游戲、城市規(guī)劃、飛行模擬以及虛擬現(xiàn)實(shí)，都需要在已有場景中添加植物并對(duì)其繪制以增強(qiáng)虛擬環(huán)境的真實(shí)感。但是植物的結(jié)構(gòu)往往十分復(fù)雜，表面細(xì)節(jié)豐富，海量的植物數(shù)據(jù)模型，再加上復(fù)雜的室外場景，所以大規(guī)模復(fù)雜植物場景的實(shí)時(shí)和高真實(shí)感的繪制一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)難題。如何

2、表現(xiàn)光照下的自然場景也是個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題，陰影不僅能為場景增加真實(shí)感，還能幫助人們區(qū)分三維場景中物體之間的空間關(guān)系，但是虛擬植物場景的陰影繪制將會(huì)非常大的影響場景的繪制數(shù)度。近十年來，圖形處理硬件得到迅猛發(fā)展，GPU的處理能力以指數(shù)級(jí)增長，致使植物生態(tài)場景的實(shí)時(shí)繪制在消費(fèi)級(jí)別的顯卡上也成為可能。但與此同時(shí)，人們對(duì)生態(tài)場景的規(guī)模，以及繪制結(jié)果的真實(shí)程度要求也在不斷提高，因此實(shí)現(xiàn)大規(guī)模植物場景的實(shí)時(shí)和高真實(shí)感繪制至今仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。