虛擬現(xiàn)實中陰影生成技術的研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術被廣泛的應用在虛擬軍事訓練、三維游戲、系統(tǒng)樣機設計、虛擬制造、虛擬外科手術、城市規(guī)劃及虛擬遠程教學等領域。在虛擬現(xiàn)實中，陰影是一個非常重要的部分，它能清晰的表現(xiàn)出不同物體之間的相對位置關系，從而增加圖像的立體感和層次感，提高虛擬環(huán)境的真實感。
　　室外場景的陰影渲染和動態(tài)場景軟陰影的實時渲染是陰影技術中兩個非常有代表性的問題。因為室外場景具有場景偏大、渲染景物多的特點，很難兼顧陰影的圖像質量和程序的渲染速度。對于動態(tài)場

2、景軟陰影的實時渲染，為求得準確的半影區(qū)寬度，需要耗費大量的時間，嚴重的影響了算法的執(zhí)行效率。針對以上問題本文主要做了以下兩方面的工作：
　　1.提出一種適合于室外場景陰影繪制的分層方法
　　針對室外場景陰影渲染存在的問題，基于平行分割視截體的思想，提出兩種改進的分層方案，分別應用于不同規(guī)模的室外場景的陰影渲染。根據(jù)各分割層與視點的距離，為每一個分割層分配一個PCF過濾核的尺寸，再根據(jù)過濾核尺寸和場景規(guī)模的大小，使用不同的改進

3、分割方案調整該層的分割位置，并使用PCF過濾方法提高陰影的圖像質量。
　　2.提出一種包圍盒輔助的快速動態(tài)場景軟陰影繪制算法
　　在分析了影響動態(tài)場景軟陰影算法效率的主要因素之后，提出利用包圍盒可以用較少的點描述物體位置信息的特點，快速地計算出遮光物體與光源和接收面之間的距離關系，確定半影區(qū)的寬度和位置，節(jié)省計算時間。
　　實驗證明改進的分層方法能夠為不同規(guī)模的室外場景提供很好的陰影效果，并且不會影響渲染效果的流暢性。