一種基于陰影圖以走樣的實(shí)時(shí)陰影繪制算法的研究.pdf

1、陰影存在于現(xiàn)實(shí)世界中，只要有光和物體的地方就會(huì)有陰影的存在，它是現(xiàn)實(shí)世界中不可缺少的一部分。陰影的真實(shí)感和實(shí)時(shí)性繪制技術(shù)在計(jì)算機(jī)圖形圖像處理、三維動(dòng)畫影視、三維游戲以及計(jì)算機(jī)仿真等很多方面都起到了非常大的作用，也得到了廣泛的應(yīng)用。但是陰影的真實(shí)性與實(shí)時(shí)性繪制本身就是一個(gè)矛盾的問(wèn)題，也是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中要解決的一個(gè)重要難題。陰影真實(shí)感問(wèn)題的產(chǎn)生主要是由于生成的陰影會(huì)產(chǎn)生鋸齒狀的走樣，這是陰影圖采樣不足所導(dǎo)致的，如果陰影圖的分辨率越高，陰影產(chǎn)

2、生鋸齒狀走樣的問(wèn)題就越小，但是通過(guò)提高陰影圖的分辨率來(lái)解決陰影真實(shí)感的問(wèn)題是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)榧y理緩存空間是非常有限的，而且也會(huì)影響陰影繪制的實(shí)時(shí)性。而陰影實(shí)時(shí)性問(wèn)題的產(chǎn)生主要是由于生成陰影需要大量的計(jì)算，使得陰影的繪制速度沒(méi)有達(dá)到每秒15幀，即沒(méi)有達(dá)到實(shí)時(shí)性的最低要求。
　　 本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外陰影繪制技術(shù)的研究，可以將實(shí)時(shí)陰影的繪制技術(shù)分為兩大類：陰影圖算法和陰影體算法。這兩種算法各存在優(yōu)缺點(diǎn)。陰影圖算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)陰影的實(shí)

3、時(shí)繪制，但是生成的陰影會(huì)存在走樣的現(xiàn)象，使得陰影的生成不夠真實(shí)；陰影體算法能夠生成正確清晰的陰影，但是消耗的填充率很大，而且計(jì)算量也很大，導(dǎo)致繪制所需的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能達(dá)到實(shí)時(shí)性。針對(duì)陰影圖走樣和陰影體繪制緩慢的問(wèn)題，本文通過(guò)將陰影圖算法和陰影體算法結(jié)合并提出了一種基于圖像空間和物體空間的陰影實(shí)時(shí)繪制算法，這個(gè)算法首先是利用基于圖像空間的陰影圖算法確定陰影邊界區(qū)域并繪制非陰影邊界區(qū)域，然后利用基于物體空間的陰影體算法繪制陰影邊界區(qū)域，既能