發(fā)布時間：2021-06-27 15:23

　　該文在工程基礎(chǔ)上基于數(shù)字地球?qū)Υ笠?guī)模海面場景的繪制進行深入研究并應(yīng)用。在光學(xué)建模方面,該文通過基于GUP像素渲染器進行光學(xué)模型計算,解決了頂點渲染器中進行計算時渲染效果在不同分辨率不能平滑過渡的問題。同時,利用光學(xué)原理,提出了將多種光學(xué)效果進行綜合的公式,表現(xiàn)出水面的各種光學(xué)現(xiàn)象,使得水面與周圍環(huán)境和光線之間產(chǎn)生實時互動的光學(xué)特征,大大提高了海面光學(xué)效果的真實感。 

【文章來源】：電子質(zhì)量. 2020,(11)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

頂點渲染器計算出的光照效果

從圖1中可以看出，光照效果不是光滑過渡的，而且在不同網(wǎng)格分辨率之間會發(fā)生較大差異，引起失真。出現(xiàn)這種情況的原因有兩個：一是在建立地球網(wǎng)格時，最精細網(wǎng)格劃分到16層，網(wǎng)格網(wǎng)孔較粗，每兩頂點對應(yīng)像素點較多；二是不同瓦塊分辨率對應(yīng)的頂點間接不同，上一級分辨率是下一級的一半。出現(xiàn)圖2所示的情況。在頂點渲染器中計算光照是逐頂點來進行計算的，故其結(jié)果依賴于網(wǎng)格頂點的構(gòu)造，所以會出現(xiàn)以上的效果。本文對此問題的解決方法是基于像素渲染器進行光照計算，即基于像素進行逐像素進行計算。原因如下：首先，屏幕像素是均勻分布的，逐像素計算就解決了瓦塊相鄰分辨率的頂點交接出現(xiàn)躍變；其次，像素密度較網(wǎng)格頂點密度較大，解決網(wǎng)孔較粗的問題。本文依據(jù)像素渲染器可以對顏色進行均勻插值的原理，將相鄰頂點之間的像素進行均勻插值，生成虛擬頂點并進行光照計算，這樣就可以解決以上兩個問題。如圖3所示。

在頂點渲染器中計算光照是逐頂點來進行計算的，故其結(jié)果依賴于網(wǎng)格頂點的構(gòu)造，所以會出現(xiàn)以上的效果。本文對此問題的解決方法是基于像素渲染器進行光照計算，即基于像素進行逐像素進行計算。原因如下：首先，屏幕像素是均勻分布的，逐像素計算就解決了瓦塊相鄰分辨率的頂點交接出現(xiàn)躍變；其次，像素密度較網(wǎng)格頂點密度較大，解決網(wǎng)孔較粗的問題。本文依據(jù)像素渲染器可以對顏色進行均勻插值的原理，將相鄰頂點之間的像素進行均勻插值，生成虛擬頂點并進行光照計算，這樣就可以解決以上兩個問題。如圖3所示。在渲染器中進行光照計算就涉及以下問題：光照計算所需的頂點空間坐標(biāo)信息如何輸入像素渲染器中。像素渲染器只處理紋理以及顏色信息并將其輸出，即其只接收顏色值和紋理坐標(biāo)信息，并不能直接講頂點信息所為輸入進行接收。本文將頂點渲染器進行世界坐標(biāo)變換后的點Pos當(dāng)作顏色進行輸出，該顏色的rgb顏色分量其實包含的是該頂點的空間坐標(biāo)信息。在頂點渲染器中實現(xiàn)如下：

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3253102