一种虚拟舞台环境下实时光照绘制的方法技术

本发明专利技术涉及一种虚拟舞台环境下的实时光照绘制方法，主要包括以下两个部分：结合Ｄｅｆｅｒｒｅｄ　Ｓｈａｄｉｎｇ技术和聚类的方法进行优化，通过采用３Ｄ纹理对介质属性信息进行组织，并将多光源聚类成虚拟光源，可以实时绘制出舞台多光源光照下的参与介质；结合ｓｈａｄｏｗｍａｐ、ｓｈａｄｏｗ　ｖｏｌｕｍｅ和ｒａｙ　ｍａｒｃｈｉｎｇ等技术，提出了一种混合的适用于室内场景体阴影实时绘制的方法。实验结果证明，本发明专利技术可以较为真实地模拟虚拟舞台环境下的复杂光照效果，同时具有实时性的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在虚拟环境系统中，真实性和实时性是构造虚拟环境面临的两大挑战。真实性强调系统 是否能够构建一个逼真的自然环境，使用户忽略计算机系统，达到身处自然环境中的感受。 实时性则强调系统是否能够与用户进行实时随机交互，从而更好为各种应用服务。下面简单介绍一下近年来国内外专家对于虚拟舞台多光源光照下的参与介质和室内环 境体阴影绘制的一些研究现状。光照在参与介质中的传输主要受以下三个过程的影响(l)吸收(Absorption):由于光 能转化为热能等其它形式的能量导致光照在传播过程中能量减少。(2)发射(Emission):介 质中的粒子由于发光等因素从而增加光照在传播过程中能量。(3)散射(Scattering):光线 由于与介质中的粒子发生碰撞从而导致光线向不同的方向散射发出。散射包括内散射 (in-scattering)和外散射(out-scattering)，其中内散射增加光照在传播过程中的能量而 外散射则减少光照在传播过程中的能量。基于以上过程，Blinn[提出了可以应用于真实感图形绘制领域的模拟光照传输过程中光 照量变化的基本公式参考文献Blinn JF本文档来自技高网...

【技术保护点】
虚拟舞台环境下实时光照的绘制方法，其特征在于步骤如下：　（１）建立一棵光源层次树，并利用该光源层次树对虚拟舞台环境下的多光源进行聚类；实时绘制出多光源光照下的参与介质，所述的实时绘制方法采用了两遍绘制流程：第一遍绘制时，利用帧缓存对象 ＦＢＯ将参与介质的信息，包括密度、吸收系数或散射系数属性保存在一张３Ｄ纹理中；第二遍绘制从该３Ｄ纹理中读取保存的介质信息进行绘制；　（２）结合ｓｈａｄｏｗ　ｍａｐ、ｓｈａｄｏｗ　ｖｏｌｕｍｅ和ｒａｙ　ｍａｒｃｈｉｎｇ，实时绘制出 室内场景参与介质的体阴影，该部分绘制包括以下五个步骤：　ａ．从步骤（１）中的多个光源出发绘制整个场景深...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝爱民，朱磊，阎峻，何冰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]