收藏本站
《合肥工业大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于光子映射的虚拟现实真实感渲染算法研究

陈皓  
【摘要】: 真实感渲染是计算机图形学一直以来的追求目标,本文在全面综述目前工作的基础上,从阴影生成、焦敞效果渲染和并行化等角度出发进行真实感渲染算法的研究,实现了不同方面的优化渲染算法,并给出了详绌的实验结果。 本文以光子映射算法为基础,研究光子映射算法的光子搜索加速、焦散光子图优化以及并行化等问题,尝试将真实感全局光照渲染算法的概念应用于虚拟现实的实时渲染算法中,以提高虚拟现实的真实感。主要工作集中于以下几点: 1.在阴影生成方面,提出基于投影距离的阴影图算法,对传统软阴影生成算法的视觉效果进行了改进,使得软阴影的模糊程度和阴影的投影距离相关,在保证渲染效率的基础上得到了视觉上更加真实的阴影效果。为了实现物理上更加真实的光照,在光子映射思想的基础上提出了光子纹理的概念,在纹理空间进行相邻光子的搜索和光照计算,从而加快光子映射算法的采样点辐射评估过程。 2.针对真实感渲染中的焦散渲染问题,在光子映射算法的基础上提出了光子聚类的算法,目的是在保证渲染质量的前提下,尽可能的减少渲染焦散所需要的光子投射量,提出了一种在渲染速度和渲染精确度之间寻求折中的途径。 3.针对光子映射算法的渲染效率问题,实现了共享内存多处理机上的并行化光子映射算法,并获得了令人满意的加速比。对不同任务分配方案进行了对比,初步地研究了光子映射并行计算中的任务分配、负载平衡等问题。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.41

免费申请
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张文火;基于DirectX集群并行渲染系统设计与实现[D];电子科技大学;2011年
2 林其选;基于GPU加速的光子映射技术研究[D];杭州电子科技大学;2009年
3 黄鑫;CUDA光线跟踪渲染器设计与实现[D];北京邮电大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘列明,吴恩华;一种基于点光源的三维阴影的实时生成算法[J];软件学报;2000年06期
2 曹卫群,鲍虎军,彭群生,胡敏;基于隐函数插值的连续多分辨率模型[J];软件学报;2000年09期
3 陈为;彭群生;鲍虎军;;视点相关的层次采样:一种硬件加速体光线投射算法(英文)[J];软件学报;2006年03期
4 王炜;徐玮;崔忠辉;;宽广视野虚拟环境漫游的设计与实现[J];计算机工程与设计;2007年09期
5 孙亚萍;陈福民;;分布式渲染中动态任务拆分算法的研究[J];微计算机应用;2007年01期
6 季华;王永强;陈福民;;基于PC集群的sort-first并行渲染系统负载平衡研究[J];微计算机应用;2007年08期
7 王长波;谢步瀛;彭群生;;建筑物阴影的实时模拟[J];武汉大学学报(工学版);2006年04期
8 陈燕;;对两个经典聚类算法的分析[J];现代电子技术;2007年17期
9 杨克俭,刘舒燕,陈定方;虚拟现实与城市规划[J];系统仿真学报;2000年03期
10 赵沁平,沈旭昆,吴威,梁晓辉,郝爱民;分布式虚拟环境DVENET研究进展[J];系统仿真学报;2000年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 万祥云;何华刚;苏志东;;基于3DGIS的化工企业重大危险源信息系统研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年02期
2 闫卫阳;曾小平;;虚拟现实技术及其应用[J];安徽农业科学;2009年11期
3 沈春龙,吉根林,张友良;面向多用户的三维虚拟车间场景共享技术研究[J];兵工学报;2002年02期
4 徐品;蓝善祯;刘兰兰;;利用GPU进行通用数值计算的研究[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2009年02期
5 李立新;叶剑;余洋;;基于GPU的MD6算法快速实现[J];北京工业大学学报;2010年05期
6 陈红倩;李凤霞;黄天羽;战守义;;一种基于动态纹理的运动场景可视化方法[J];北京理工大学学报;2009年06期
7 钱丽萍;杨晓庄;;遥感技术支持下的旅游规划应用研究[J];商业研究;2006年23期
8 于军;苏小四;朱琳;段福洲;高立;吴曙亮;;苏锡常地区地面沉降地质结构三维可视化模型虚拟现实系统研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年02期
9 朱琳;苏小四;段福洲;胡卓玮;潘云;高立;;含水层结构和地下水面形态的虚拟模拟——以苏锡常地区为例[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年02期
10 李伟伟;王健;陈轶;王钲旋;;火焰实时模拟的新算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周鼎;;VR技术在地震后文物建筑修复设计中的应用[A];建筑历史与理论第十一辑(2011年中国建筑史学学术年会论文集-兰州理工大学学报第37卷)[C];2011年
2 罗陆锋;邹湘军;任卫群;李智;;网络健身游戏系统的多领域统一建模和仿真[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
3 牛康伟;史勇;刘大敏;郝明;;虚拟现实在军事领域的前景展望[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
4 李瑞瑞;高小鹏;龙翔;;用GPU加速Cache模拟[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
5 马登武;孙隆和;;虚拟现实技术研究综述.[A];中国体视学学会图像分析专业、中国体视学学会仿真与虚拟现实专业、中国航空学会信号与信息处理专业第一届联合学术会议论文集[C];2000年
6 赵星;胡晶晶;杨涛;胡修炎;;基于图形处理器(GPU)的分块光线投射算法[A];第十一届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2006年
7 赵国文;陈景锋;张天野;汪海志;王益斌;;实现船舶虚拟的船体设计软件选型[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
8 张荣明;邹湘军;顾邦军;;面向资源服务的知识发现系统研究[A];企业应用集成系统与技术学术研究会论文集[C];2006年
9 邢闽;穆闽;赵建崇;;基于3DGIS技术的国土管理系统的研究[A];华东地区第十次测绘学术交流大会论文集[C];2007年
10 张光伟;羌鑫林;;基于影像的海岸线建库成果管理探索[A];江苏省测绘学会2008年度学术年会论文集[C];2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王钰;基于有机计算的动漫渲染集群系统管理技术的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
2 木觉敏;压力舒适无缝内衣尺寸规格的研究[D];浙江理工大学;2010年
3 韩君;近期数据流频繁项集挖掘[D];大连理工大学;2010年
4 魏卓群;GPU并行免疫算法在冷轧生产调度中的应用[D];大连理工大学;2010年
5 梁霞;基于GPU的H.264并行解码器设计[D];大连理工大学;2010年
6 吕艳;反走样技术和滤波技术在地图可视化表达中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 付浩生;交互式海洋动漫平台场景特效制作[D];中国海洋大学;2010年
8 李文;VRGIS中海量数据绘制关键技术与算法研究[D];中国海洋大学;2010年
9 赵筱斌;数字虚拟校园漫游项目设计与开发[D];华东师范大学;2010年
10 季林峰;基于DSP的人脸检测式3D立体显示系统研究与实现[D];浙江大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 葛研军,卢碧红,王启义;光线跟踪长方体求交高效算法[J];大连铁道学院学报;2000年03期
2 赵云来;好莱坞的Linux风暴(二)[J];电视字幕(特技与动画);2005年09期
3 戴敏利;陆峰;王敏;;集群渲染系统及其应用现状研究[J];软件导刊;2009年04期
4 吴恩华;图形处理器用于通用计算的技术、现状及其挑战[J];软件学报;2004年10期
5 李胜;冀俊峰;刘学慧;吴恩华;;超大规模地形场景的高性能漫游[J];软件学报;2006年03期
6 孙亚萍;陈福民;;分布式渲染中动态任务拆分算法的研究[J];微计算机应用;2007年01期
7 季华;王永强;陈福民;;基于PC集群的sort-first并行渲染系统负载平衡研究[J];微计算机应用;2007年08期
8 邹华;高新波;吕新荣;;一种八叉树编码加速的3D纹理体绘制算法[J];西安交通大学学报;2008年12期
9 李亚峰,秦开怀;基于光学映射虚物体的并行绘制[J];中国图象图形学报;2003年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 高丽娜;虚拟现实引擎中可见性裁减问题的研究[D];南京工业大学;2006年
2 范延林;基于计算机集群的LCD大屏幕显示系统的设计与实现[D];电子科技大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 林乐森;基于OpenCL的AES算法并行性分析及加速方案[D];吉林大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 廖祝华,刘晓平;Comparison of the Feasible Schemes for HT-7U Assembly Simulation[J];Plasma Science & Technology;2003年06期
2 王忠纯;用线性变折射率模型解释海市蜃楼[J];大学物理;2001年09期
3 蒋庆全;国外VR技术发展综述[J];飞航导弹;2002年01期
4 刘列明,吴恩华;一种基于点光源的三维阴影的实时生成算法[J];软件学报;2000年06期
5 曹卫群,鲍虎军,彭群生,胡敏;基于隐函数插值的连续多分辨率模型[J];软件学报;2000年09期
6 曹卫群,鲍虎军,彭群生;基于高斯球的近似共面合并层次细节模型[J];软件学报;2000年12期
7 何晖光,田捷,赵明昌,杨骅;基于分割的三维医学图像表面重建算法[J];软件学报;2002年02期
8 李强;张钹;;一种基于图像灰度的快速匹配算法[J];软件学报;2006年02期
9 李琪,白英彩,曾芬芳;一个虚拟手原型的实现[J];上海交通大学学报;1999年11期
10 叶叠,仲梁维,罗云;基于Vega/MultiGen的三维仿真漫游系统的研究与实现[J];计算机工程与设计;2005年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢逢,罗立民,田雪芹,胡刚;基于知识的人脑三维医学图象自动分析显示系统[J];自动化学报;1997年04期
2 龚明伦,秦开怀;建筑造型及其环境图象的渲染技术[J];中国图象图形学报;1996年Z1期
3 朱方文,龚振邦;虚拟现实技术及其主要产品[J];机电一体化;1998年02期
4 韩方景;顾建;郑林华;张尔扬;;一个新的通信模式——虚拟现实通信(VRT)[J];计算机科学;2003年06期
5 叶发旺,刘德长,仉宝聚;虚拟现实技术及其在铀矿地质领域中的应用探讨[J];铀矿地质;2004年01期
6 詹胜利;虚拟现实技术在网上商场中的应用[J];商场现代化;2005年15期
7 魏锋;虚拟现实技术及其在煤矿中的应用[J];山西科技;2005年04期
8 李红岩;张忠华;;虚拟现实技术在Web课件中的应用[J];中国医学教育技术;2005年06期
9 鲍美英;马礼;;虚拟现实技术在教学中的应用[J];科技情报开发与经济;2006年17期
10 李贵品;吴姜;;虚拟现实技术在教学中的应用[J];科教文汇(上半月);2006年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈皓;罗月童;刘晓平;;基于MPI的光子映射算法并行化[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
2 李宁;龚光红;丁莹;彭晓源;;虚拟现实技术在教育、训练中的一个应用实例[A];二○○一年中国系统仿真学会学术年会论文集[C];2001年
3 王少俊;;造纸术的虚拟现实方案[A];全国首届数字(虚拟)科技馆技术与应用学术研讨会论文集[C];2007年
4 王少俊;;虚拟现实在禁毒宣传中的应用[A];全国首届数字(虚拟)科技馆技术与应用学术研讨会论文集[C];2007年
5 宋学清;关正西;郭文普;;虚拟现实技术在导弹视景仿真中的应用[A];'2000系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2000年
6 杨苗;郝莹;;基于VRML的虚拟现实技术的研究与实现[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
7 刘睿;卞鸿巍;;虚拟现实技术在导航装备训练中的应用研究[A];2008年船舶通信导航学术年会论文集[C];2008年
8 徐世同;庄严;梁爽;;运用虚拟现实技术创设虚拟学习情境应用研究[A];“高教强省”探索与实践——高教科研2008[C];2009年
9 徐兰君;;虚拟现实技术及其在排球教学中的应用展望[A];2006年全国体育仪器器材与体育系统仿真学术报告会论文集[C];2006年
10 杨宝民;;虚拟现实技术在建筑领域的应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 闻讯;虚拟现实技术助瘾君子戒烟[N];医药经济报;2003年
2 张畅;虚拟现实技术在医学上的应用[N];中国知识产权报;2000年
3 陈勇;德国用虚拟现实技术改造传统产业[N];中国机电日报;2000年
4 记者 陈琳;虚拟现实技术:更近,更逼真[N];第一财经日报;2010年
5 航天科工集团北京仿真中心总工程师 王东木;迎接市场挑战的虚拟现实技术[N];科技日报;2002年
6 文潇;浙江旅游教育引入虚拟现实技术[N];中国旅游报;2007年
7 中国建设教育协会 张明;让虚拟成为现实[N];中国电脑教育报;2006年
8 高建进;虚拟现实技术可望进入家庭[N];光明日报;2008年
9 桂雄;运用虚拟现实技术锤炼作战能力[N];人民武警;2004年
10 郭莹;在网上真实触摸产品[N];中国计算机报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈皓;基于光子映射的虚拟现实真实感渲染算法研究[D];合肥工业大学;2008年
2 周鹏;基于光线跟踪的真实感全局光照问题研究[D];山东大学;2012年
3 赵磊;面向复杂对象的实时虚拟展示关键技术研究[D];浙江大学;2009年
4 闻曙明;隐性知识显性化问题研究[D];苏州大学;2006年
5 罗冠;虚拟人的运动生成及控制技术研究[D];西北工业大学;2004年
6 王跃存;真实感机织物三维效果模拟显示的研究[D];天津工业大学;2002年
7 张宏胜;虚拟建造在钢结构工程施工中的研究与应用[D];重庆大学;2004年
8 劳彩莲;基于蒙特卡罗光线跟踪方法的植物三维冠层辐射传输模型[D];中国农业大学;2005年
9 熊越东;基于虚拟现实技术的螺旋锥齿轮CNC加工仿真理论与方法研究[D];天津大学;2005年
10 郑颖立;体验式虚拟实验研究[D];华东师范大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王春风;基于Web的远程虚拟实验环境的研究[D];河海大学;2006年
2 李军强;康复医疗手臂外骨骼系统的研究[D];河北工业大学;2005年
3 陈智勇;分布式虚拟现实环境下的实时可视化研究[D];电子科技大学;2005年
4 张晋堂;基于Vega的视景仿真技术在无人机舱中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 孟涛;基于虚拟现实技术的实时监控系统研究[D];昆明理工大学;2005年
6 吕涛;实时动态云的生成算法[D];中国海洋大学;2005年
7 姚道海;船体舱室分段虚拟建模方法研究[D];大连理工大学;2006年
8 王刚;基于GeoVRML网络虚拟三维地球仪的研究[D];武汉大学;2004年
9 宋威;基于嵌入式结构虚拟干式复合机的设计与实现[D];武汉理工大学;2006年
10 逄守文;机舱三维视景建模及漫游软件开发[D];武汉理工大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026