在駕駛仿真領(lǐng)域的中,視景畫面的真實(shí)感一直是軟件設(shè)計時的重要需求,視景場景中包括多種物體模型,其中,在人機(jī)交互過程中經(jīng)常出現(xiàn)的是車輛模型。在當(dāng)前仿真系統(tǒng)中使用的是一類以紋理貼圖配合簡單外形制作的車輛模型。這種模型缺乏真實(shí)感,影響視景畫面的整體真實(shí)感效果,更加無法滿足當(dāng)前智能駕駛領(lǐng)域?qū)︸{駛仿真測試環(huán)境的高精度需求。因此,為提高仿真系統(tǒng)的畫面真實(shí)感,需要一種將車輛模型高精度渲染的模型渲染算法。本文實(shí)現(xiàn)了一種基于物理的材質(zhì)渲染算法,其理論基礎(chǔ)是基于雙向反射分布函數(shù)（Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF）的光照模型。該算法面向G PU架構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,采用OpenGL（Open Graphics Library）圖形顯示架構(gòu),通過OpenGL著色器語言（OpenGL Shading Language,GLSL）實(shí)現(xiàn)。算法對外提供可調(diào)節(jié)的參數(shù)設(shè)置,允許根據(jù)材質(zhì)特性選擇金屬性著色和非金屬性著色,可設(shè)置的參數(shù)包括:材質(zhì)顏色、光源顏色、表面光滑度和金屬度。該算法同時支持頂點(diǎn)法線、頂點(diǎn)顏色和紋理貼圖多種參數(shù)輸入形式。在模型部件上獨(dú)立使用該渲染... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究工作
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 表面光照渲染理論
    2.1 反射方程
    2.2 傳統(tǒng)光照模型
        2.2.1 Lambert光照模型
        2.2.2 Phong光照模型
        2.2.3 Blinn-Phong光照模型
    2.3 基于物理的光照模型
        2.3.1 菲涅爾反射
        2.3.2 微表面理論
        2.3.3 雙向反射分布函數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 車輛材質(zhì)渲染技術(shù)的研究
    3.1 材質(zhì)模型
    3.2 材質(zhì)模型的研究
        3.2.1 車漆材質(zhì)
        3.2.2 玻璃材質(zhì)
        3.2.3 鍍鉻金屬材質(zhì)
        3.2.4 橡膠材質(zhì)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 環(huán)境光實(shí)時渲染技術(shù)的研究
    4.1 環(huán)境光分析
    4.2 天光的渲染技術(shù)
    4.3 動態(tài)環(huán)境光的渲染技術(shù)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 車輛模型高精度實(shí)時渲染技術(shù)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
    5.1 模型渲染系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
    5.2 基于OpenGL的渲染流程
        5.2.1 OpenGL渲染過程
        5.2.2 基于頂點(diǎn)顏色的Gourand著色原理
        5.2.3 基于頂點(diǎn)法線的Phong著色原理
        5.2.4 法線貼圖和網(wǎng)格平滑的選擇和使用
    5.3 利用預(yù)渲染技術(shù)獲取動態(tài)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)
    5.4 基于BRDF理論的通用材質(zhì)渲染技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
        5.4.1 菲涅爾項
        5.4.2 漫反射項
        5.4.3 法線分布項
        5.4.4 遮擋函數(shù)項
    5.5 基于物理渲染的各部分的整合
    5.6 測試
        5.6.1 測試環(huán)境
        5.6.2 傳統(tǒng)光照模型渲染效果及效率
        5.6.3 基于物理光照模型的車輛模型高精度渲染效果及效率
        5.6.4 各零部件渲染效果
    5.7 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的論文及科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
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碩士論文
[1]基于三維圖像引擎實(shí)時渲染復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用[D]. 唐前昭.電子科技大學(xué) 2018
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[9]全天候動態(tài)光影效果的實(shí)時渲染研究[D]. 趙薇.電子科技大學(xué) 2011
[10]基于HDR的實(shí)時光照技術(shù)研究[D]. 秦家水.西安科技大學(xué) 2010



本文編號：3155847