基于双向半影图的软阴影实时绘制方法技术

技术编号:4003622 阅读:331 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
针对传统半影图阴影边缘提取速度慢,并且只能对半影区外部进行绘制而导致光源较大时绘制结果出现失真的问题,本发明专利技术提出一种基于双向半影图的软阴影实时绘制方法。在阴影绘制阶段,直接利用阴影图在图像空间对阴影边缘进行提取,提升提取阴影边缘的速度。并根据提取的阴影边缘向半影区内部和半影区外部两个方向进行扩展,计算光照强度沿两个方向的变化幅度,解决传统半影图方法在光源较大导致本影区较小时的绘制结果失真问题。整个算法在图像空间完成,充分利用了GPU的并行特性,可实时绘制较为逼真的软阴影效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
阴影对于场景中物体位置提供了重要的视觉线索,阴影的大小和位置等暗示了几 何场景的信息,如物体的形状、物体间的位置关系及光源的位置等信息。阴影绘制分为硬阴 影和软阴影两种。软阴影能够使绘制的场景更加真实,但同硬阴影相比,软阴影绘制的计算 量更大,计算过程更加复杂。因此实时绘制软阴影是真实感图形绘制研究领域的一个热点, 也是研究的一个难点。针对实时软阴影绘制人们已经做了许多研究,近年来提出的阴影算法主要集中在 对阴影图算法和阴影体算法的改进及混合方法的研究上。这些方法大都首先以光源的中心 作为一个点光源对场景进行绘制得到硬阴影,然后利用各种方法对硬阴影的边缘进行扩展 以及平滑处理,最后得到软阴影效果。Chan等提出的方法就是这一类方法,吕伟伟等对这一 方法进行了改进,但是并没有改变算法不能对半影区内部进行处理的问题。近几年发表了许多关于实时软阴影的成果,实时软阴影的绘制方法大致可以分为 两类基于物体空间的算法和基于图像空间的算法,这两类算法分别在阴影体算法和阴影 图算法的基础上进行扩展。1)基于物体空间的方法Akenine-Moller和Assarss本文档来自技高网...

【技术保护点】
双向半影图的软阴影实时绘制方法,具体可分为以下四个步骤:(1)以光源位置为视点绘制场景得到阴影图;(2)根据阴影图利用拉普拉斯操作数进行阴影边缘提取,然后根据光源大小以及光源、遮挡物和阴影接收体三者之间的位置关系计算阴影图中提取到的阴影边缘点所对应的半影区宽度,边缘点的灰度强度表示其所对应半影区的宽度大小;(3)根据阴影边缘点所记录的半影区宽度,从阴影边缘点向内半影区和外半影区两个方向进行扩展,计算光照强度沿两个方向的变化幅度,生成双向半影图;(4)从视点对场景进行绘制,结合阴影图和双向半影图中所存储的信息对场景的阴影进行处理,生成软阴影效果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王莉莉甄敬超章二林郝爱民
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]

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