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《浙江大学》 2006年
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场景快速渲染中的入口生成技术研究

李磊  
【摘要】:随着大规模场景的出现,渲染引擎需要能够快速地渲染出高质量的复杂场景,以满足实时响应的要求。这就需要一些方法加速对大规模场景的渲染,如可见性裁减等。入口技术作为可见性裁减的一种重要方法,可以有效地用于划分场景,加速大规模场景的渲染,在游戏引擎等虚拟现实领域得到越来越广泛的应用。入口技术需要解决的一个重要问题就是如何自动地放置入口,将场景合理地划分成单元和入口,以方便可见性计算。国内外学者提出了多种放置入口的方法,但多数方法对场景划分的结果都存在着过度划分的情况。 区域融合技术是2D/3D空间里用于解决场景被过度分割问题的一种方法。它根据场景有效划分的特点,对分割结果进行评估,融合那些被过度划分的无效区域。对3D场景的入口生成而言,区域融合技术对保证划分的合理性,减少过多入口的放置,进而减小潜在可见集、提高渲染效率都起很大的作用。 本文首先简要介绍了大规模场景渲染的问题和要求,以及用于加速大规模场景渲染的各种方法。入口裁减是可见性裁减方法的一种,利用入口生成技术将场景划分为单元和入口。第二章在分析包括各种入口生成方法的基础上,讨论了它们普遍存在的过度划分问题,随后介绍了用于解决此问题的区域融合概念和各种方法,讨论了它们各自的适用范围。在第三章详细介绍了一种基于距离场和不可见度场分水岭变换的方法,指出了其存在的问题和对区域融合技术的需求。第四章重点阐述本文为将一般的区域融合方法应用于3D室内场景而作的改进,以及如何将其应用于入口生成。按照区域中离边界距离不同的点对区域相异度的贡献不同,本文提供了一个权值函数,排除那些不重要的点并计算区域的加权灰度均值。在将其应用到入口生成方法时,本文结合前人工作提出了一种分两步进行的方法,首先选择可能的无效区域,然后通过计算区域相异度进行判断,有效地融合了那些不合适的单元从而减少了不必要的入口。本文的主要贡献在于提供了一种适用于3D室内场景的区域融合方法,并将其应用于入口生成技术。最后讨论了本文提出的方法需要进一步改进的地方和未来的努力方向。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.41

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