云作為一種形成過程復(fù)雜的自然現(xiàn)象,對標準計算機圖像生成技術(shù)產(chǎn)生了巨大的挑戰(zhàn),因為云沒有明確定義的表面和邊界。除此之外,云包含了不同程度的半透明,其晶體結(jié)構(gòu)可隨時間的變化而變化。目前存在的一些云仿真方法,盡管產(chǎn)生了不錯的視覺效果,但它們多依賴于復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型,這些模型會因單幅圖像輸出產(chǎn)生很高的計算成本。因此對高效且具有真實感的云仿真方法的研究是目前計算機圖形學(xué)領(lǐng)域最具有挑戰(zhàn)性的課題之一。本文針對自然場景中云的仿真技術(shù)進行研究。主要從兩個方面進行:云的形態(tài)仿真和云的光照效果仿真。主要研究工作及成果如下:1.使用體繪制方法中的Ray Casting算法繪制三維云景,其中使用光柵化求交,提前光線終止法等加速技巧,并采用硬件(GPU)加速的方式完成整個繪制過程,提高了云景的渲染速度;2.本文提出一種對云表面進行隨機擾動的方法,具體做法是根據(jù)3D Perlin函數(shù)生成隨機噪聲,并將其做成紋理,加入到采樣過程中,與原體紋理進行不同比例的融合。通過該方法使得繪制出的云面更柔和,細節(jié)展現(xiàn)得更好;3.為了提高用戶對Ray Casting算法繪制出的云景的視覺觀感,本文對云景分別應(yīng)用Phong光照模型和Bl...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1基于面繪制和基于體繪制的植被效果對比

的仿真領(lǐng)域也發(fā)揮了重要作用。三維可視化技術(shù)主要分為兩類：面繪制和體繪制（又稱體渲染）。體繪制是一種通過模擬體空間中的光傳輸來可視化整個3D數(shù)據(jù)集的方法。從圖2-1和圖2-2中可以看出：與面繪制相比，體繪制重建的圖像效果渲染質(zhì)量更高，對體數(shù)據(jù)的內(nèi)部細節(jié)展現(xiàn)得更加清晰。圖2-1基....

圖2-2基于面繪制和基于體繪制的地形要素效果對比

的仿真領(lǐng)域也發(fā)揮了重要作用。三維可視化技術(shù)主要分為兩類：面繪制和體繪制（又稱體渲染）。體繪制是一種通過模擬體空間中的光傳輸來可視化整個3D數(shù)據(jù)集的方法。從圖2-1和圖2-2中可以看出：與面繪制相比，體繪制重建的圖像效果渲染質(zhì)量更高，對體數(shù)據(jù)的內(nèi)部細節(jié)展現(xiàn)得更加清晰。圖2-1基....

圖2-3參與介質(zhì)對光線輻射的影響形式

圖2-3參與介質(zhì)對光線輻射的影響形式Figure2-3.Theformofinfluenceoftheparticipatingmediaonlightradiation能可以通過其輻射率I來描述，輻射率的數(shù)學(xué)含義代表每單位面積體角和每單位時間t的輻....

圖2-4光在介質(zhì)中傳播的形象化表示Figure2-4.Visualrepresentationoflightpropagationinthemedium

來自入射光'I(x,)的貢獻通過在所有方向'上進行積分來累p描述了光從原始方向'散射到新方向的可能性。相位函數(shù)主要依賴性散射，也即相位函數(shù)描述了參與介質(zhì)的重要光學(xué)性質(zhì)。不同有不同的相位函數(shù)，這里假設(shè)相位函數(shù)是按照公式：2''01(,,)14p....

本文編號：3899584