[發明專利]基于光線投射步進補償的實時煙霧渲染算法

有效

• 申請號: 201410039593.2
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103886636B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 張丹;董建鋒;張大龍;李盼;趙磊;許端清
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T15/08
• 分類號: G06T15/08;G06T13/60
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于光線投射步進補償的實時煙霧渲染方法，其特征在于，包括：

（1）將原始煙霧的體積密度場序列函數分解成若干個帶權重的徑向基函數和一個殘余場函數，并確定各個徑向基函數的中心和半徑，以帶權重的徑向基函數的加權和為原始煙霧的近似密度函數；

（2）分別計算各個徑向基函數的中心的單散射的源輻射值和多重散射的源輻射值，并將各個徑向基函數中心的單散射的源輻射和多重散射的源輻射值相加得到相應徑向基函數中心處的源輻射值；

（3）針對待渲染圖像中的任意一個像素點，采用光線投射法確定視點光線與原始煙霧的交點；

（4）根據所有徑向基函數中心處的源輻射值、殘余場函數和近似密度函數，計算當前像素點對應的各個交點的源輻射值，并根據當前像素點對應的所有交點的源輻射值計算得到當前像素點的輻射能量；

（5）根據待渲染圖像中所有像素點的輻射能量對待渲染圖像中進行渲染，得到渲染圖像。

2.如權利要求1所述的基于光線投射步進補償的實時煙霧渲染方法，其特征在于，所述步驟（1）包括步驟：

（1-1）設定徑向基函數的個數，并根據原始煙霧的分布和徑向基函數的個數確定各個徑向基函數的中心；

（1-2）根據設定的徑向基函數的個數，通過求取：

min(Σx[D(x)-Σo=1nwoBo(x)]2)]]>

的最小值的解的方法得到帶權重的徑向基函數和殘余場，以及各個徑向基函數的中心和半徑，其中D(x)為原始煙霧體積密度場序列函數，x為原始煙霧中任意一個點的坐標，B_o(x)為徑向基函數，其中o=1,2......n，n為徑向基函數的個數，w_o為徑向基函數B_o(x)的權重，為近似密度函數