国家高技术研究发展计划(2009AA01Z303)
- 作品数：13 被引量：36H指数：4
- 相关作者：郑昌文吴佳泽胡晓惠吴付坤张洁更多>>
- 相关机构：中国科学院软件研究所中国科学院研究生院中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术更多>>
- 散景效果的真实感绘制被引量：6
- 2010年
- 针对现有方法绘制的散景效果真实感较差的问题,提出一种基于几何光学理论的散景效果真实感绘制方法.该方法以光线传播的折射定律为基础,利用序列光线追踪方法对相机镜头的光学成像特性进行精确建模;对相机镜头的内部结构进行精确模拟,包括孔径光阑和渐晕光阑,以绘制出由孔径形状和渐晕共同作用的散景效果;利用几何光学理论和序列光线追踪方法精确计算出出射光瞳的位置和大小,以辅助光线采样,提高光线追踪效率.绘制结果表明,利用该方法能够绘制出较为逼真的散景效果,正确模拟了孔径形状和渐晕对散景效果的影响,并具有较高的光线追踪效率.
- 吴佳泽郑昌文胡晓惠欧阳冠军
- 关键词：渐晕
- 真实感眩光效果实时绘制被引量：5
- 2013年
- 针对现有眩光效果绘制方法的真实感和速度问题,提出一种基于GPU的真实感眩光效果绘制方法.首先根据光圈和镜头生成带有随机镜头噪声的二维衍射光栅图像;其次考虑夫琅禾费和菲涅耳2种不同的衍射效果,利用预存算法系数的快速傅里叶变换模拟衍射效果的光学过程,并通过衍射效果的光谱模型实现真实感绘制,同时利用2个独立的一维高斯卷积核加速实现bloom效果;再通过随机小角度旋转和混合操作进行真实感增强;最后采用实时光线跟踪渲染框架,在三维场景中实现了真实感眩光效果的实时绘制.该方法的主要步骤采用CUDA实现,充分利用了GPU强大的并行计算能力并兼顾考虑存储器优化策略.实验结果表明,文中方法绘制结果具有较强的真实感和实时性.
- 刘圆吴佳泽郑昌文
- 关键词：夫琅禾费衍射菲涅耳衍射GPU
- 地球与大气反射光对空间光学传感器探测能力的影响仿真研究被引量：1
- 2011年
- 现有辐射计算模型不考虑地表的各向异性特征,导致计算结果存在较大误差。针对这一问题,提出一种新的地球与大气反射光对传感器照度贡献的计算模型,考虑了地表反射、大气散射和辐射传输三方面的影响因素;在此基础上提出一种启发式蒙特卡罗重点光线采样方法,该方法根据给定的传感器参数和空间几何参数高效解算地球与大气反射光对空间光学传感器探测能力的影响程度。
- 张利强苏康郑昌文王海波吴佳泽
- 关键词：蒙特卡罗
- 基于Navarro示意眼模型的视觉真实感绘制被引量：2
- 2011年
- 结合人眼光学建模和计算机图形学的真实感绘制技术,提出一种基于Navarro示意眼模型的人眼视觉真实感绘制方法。利用Navarro模型与传统的单透镜模型相比能够更精确地模拟人眼的特性,将Navarro模型引入视觉真实感绘制中;采用光线追踪方法,加入非球面折射面的计算,精确地模拟人眼的成像特性。实验结果表明此种方法能够更精确地模拟人眼的视网膜成像,通过更改模型参数也能够灵活地模拟人眼在不同视觉缺陷下的成像。
- 张玉轩吴佳泽郑昌文
- 关键词：真实感光线跟踪
- 并行多维自适应采样被引量：2
- 2012年
- 针对现有自适应采样方法绘制效果差和速度慢的问题,提出一种并行的多维自适应采样方法.首先对多维空间进行粗采样,将其自适应地分割为多个子空间;然后扩展各子空间边界,根据噪声评价值分配每个子空间所需的采样点数;在各子空间上构建KD树以并行地对其进行自适应采样;最后根据各采样点间的梯度值重构图像.实验结果表明,该方法能够以更少的样本绘制高质量的景深、运动模糊和软阴影效果,并控制绘制图像时的内存消耗,支持高分辨率的真实感图像生成.
- 刘晓丹吴佳泽郑昌文胡晓惠
- 关键词：自适应采样并行采样
- 应用薄膜干涉模型进行蝴蝶彩色效果物理绘制被引量：3
- 2015年
- 针对当前蝴蝶彩色效果绘制方法的真实感问题,提出一种应用薄膜干涉模型的真实感绘制方法.首先根据蝴蝶表面脊突结构构造多层薄膜模型;然后利用多层薄膜干涉原理模拟光在薄膜内部的多次反射、透射形成的混合散射特性,其中,菲涅尔公式被引入以解释反射或透射波的幅值变化,微表面散射因子被创造性地引入来模拟蝴蝶粗糙表面的各向异性特性;最后通过全波长光谱建模增强干涉效果,在此基础上还将该算法与光线追踪渲染框架相结合,构建了可应用于光线追踪器的波动双向散射分布函数干涉模型,以精确地模拟光的幅值和相位变动.实验结果表明,该模型能够有效地绘制出较为逼真的蝴蝶彩色效果.
- 吴付坤郑昌文
- 关键词：菲涅尔公式各向异性
- 基于隐式限制四叉树的大规模动态地形建模与仿真方法
- 2010年
- 大规模动态地形场景的建模与仿真是计算机图形学与虚拟显示领域的重要课题之一。本文提出了一种基于隐式限制四叉树的地形建模方法,用四叉树标记数组代替四叉树节点结构与指针操作,不但节省了大规模地形数据集所占的存储空间,而且提高了节点的索引效率。另外,提出了基于高程值的地形纹理图像合成方法,根据地形采样点的高程值实时合成匹配地形特征的纹理图像。本文还给出了弹坑与车辙的建模方法。仿真结果表明,本文描述的方法可以实时获得逼真的大规模动态地形仿真效果。
- 张洁吕品郑昌文胡晓惠
- 关键词：纹理合成
- 应用微表面模型进行衍射效果物理绘制被引量：2
- 2014年
- 针对当前光子衍射效果绘制方法的真实感问题,提出应用微表面模型的衍射效果物理绘制方法.该方法融合了现有衍射绘制模型中的特点,并结合特定材质的可变菲涅尔系数来增强衍射效果;通过综合考虑微表面对光子的吸收、遮挡、再反射等交互场景,扩展了高度场微表面的适用范围;引入维格纳分布函数推迟衍射效果,以进一步增强微表面模型;利用蒙特卡罗采样理论求解波动方程积分式以降低计算复杂度,辅以几何光线追踪理论,求取微表面辐射度空间分布;最终以光的波动方程为基础,构建了可应用于光线追踪器的双向反射分布函数衍射光学模型.实验结果表明,该模型能够有效地模拟波的相位与幅值信息,可绘制出较为逼真的衍射效果.
- 吴付坤吴佳泽郑昌文
- 关键词：双向反射分布函数
- 使用GPU并行加速的星表检索算法被引量：2
- 2012年
- 提出一种基于GPU的恒星检索并行算法,解决大视场下星表检索在仿真应用中效率不高的问题。首先使用经纬度分区法将星表划分为星区存储,然后在可快速查询的分区星表上,提出构造球面三角形法精确求出探测视场覆盖的星区,以有效减小搜索范围。最后,采用计算统一设备架构(CUDA)计算平台,将并行的视场内恒星检索过程放入GPU下进行并行加速。实验结果表明,与面向CPU的实现相比,所提算法获得数十倍的加速比,并且在大视场、宽星等域下将检索时间控制在毫秒级别,满足了实时仿真要求。
- 李超张利强吴佳泽郑昌文
- 关键词：CUDA
- 地球外层空间物体真实感成像建模与绘制研究
- 2011年
- 针对现有模型在地球外层空间物体真实感成像绘制中的局限性和不足,建立一种基于几何光学原理和光线追踪技术的BRDF微面元模型.该模型综合了微面元的朝向分布和表面反射率以及微面元之间遮挡关系对地球外层空间物体表面反射特性影响,以提高对空间物体表面反射光空间分布特征的建模精度,并把光学反射特性分解为微面元的漫反射特性和镜面反射特性两个分量,不仅能反映空间物体整体亮度特征,而且能描述空间物体局部高光特征.通过与实际测量数据比较,该模型曲线与测量结果基本一致.实验结果表明,采用该模型能够实现对地球外层空间物体真实感成像绘制效果.
- 柳庆武郑昌文张翼
- 关键词：双向反射分布函数
