多尺度粗糙表面的实时绘制方法

摘要：

目的 大部分材质表面都具有一定的细微结构,而这些细微结构的存在增加了真实感图形绘制的复杂性.方法 首先将材质表面的细微结构分为3类:宏观结构、介观结构和微观结构,并对每类结构分别建模:宏观结构采用三角面片建模,介观结构则采用法向图表示,而微观结构直接采用单一的粗糙度表达.然后针对每种结构,分别获得它们的法向分布函数(NDF),并用混合vMF分布拟合.最终屏幕空间每个像素内的法向分布用3个尺度NDF的卷积操作近似获得.此外,在处理环境光照时引入抛物面图(PM)和summed-area table (SAT),满足了动态场景的实时绘制需求.结果 实验结果表明本文方法可以在不同视点范围下生成高真实感的反射效果,并获得实时的绘制性能.结论 本文提出的实时绘制方法能够处理表面材质结构复杂的3维模型在环境光下的真实感反射效果,并支持动态光照和形变物体.

关键词：多尺度、粗糙表面、动态光照、实时绘制、滤波

所属期刊栏目：20

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：中国博士后科学基金项目2014M551560;国家自然科学基金项目61321491

在线出版日期：2015-05-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：559-567