实时渲染

摘要： 数字化时代虚拟应用技术被广泛应用于不同领域,在给人们带来全新的视觉体验的同时也对其他一些事物起着积极的影响。充分利用虚拟应用技术,实现现代与历史文化的结合,是推动保护历史文化遗产的关键。文章以《铜官古镇》三维数字虚拟呈现作品案例为例,基于UE4虚幻技术应用环境理论视角,项目从铜官古镇历史信息整理、三维建模体系、虚拟现实空间组建、实时渲染、数字化虚拟空间还原等方面进行设计解析,最后总结虚拟4引擎技术应用使动画行业的超越变得更有可能性。

摘要： 实时渲染半透明物体是提高游戏画面真实感的重要因素,为了在兼顾质量的同时提高半透明物体渲染的速度,提出使用小波级数重建半透明物体透射率的顺序独立半透明(order-independent transparency,OIT)渲染算法.在渲染半透明物体时,首先通过光栅化得到每个像素对应的所有半透明片元;然后根据深度值将半透明片元的吸收率投影至小波尺度函数,计算并累计系数,得到重建每个像素对应的透射率函数所需的信息;最后在计算半透明片元对某一像素的贡献时,取出该像素处保存的小波系数以重建透射率函数,代入深度值计算出其透射率,将该片元的颜色累计至最终像素.实验使用半透明的Utah teapot,Stanford dragon等数据在GTX 980显卡上进行渲染,结果表明,在不同场景中本文算法比基于矩的OIT算法效率提升了10%~40%.将基于并发链表的OIT算法作为准确结果,本文渲染结果的均方误差(root mean square error,RMSE)不超过1.5%.

摘要： 为了渲染含大量动态光源的场景,提出一种层次重采样算法.首先提出一种稀疏八叉树的实时重建策略,通过并行排序和合并加速其重建;然后通过自顶向下遍历稀疏八叉树,对以均匀网格离散化表示的空间进行高效采样;最后,为了提高渲染质量,对该空间内的均匀网格进行重采样.在ORCA和自建场景下的实验结果表明,所提算法能够较好地在渲染效率和质量间取得平衡,采样和渲染质量优于随机光源裁剪算法,而且渲染结果质量相近时,所提算法采样开销可减少约50%.

摘要： 天气雷达实验中三维回波的显示与交互能够提升学生对雷达探测方式和天气学分析的认知。根据雷达探测原理及其数据结构特点,提出极坐标系下三角面片顶点位置的计算方法,简化了坐标转换和空间插值;运用相邻体素状态的快速判别算法和三角剖分构型的判定算法,进一步提升计算性能。测试结果表明,本算法的计算速度是传统移动立方体算法的4倍,内存占用仅为传统算法的56%,能够满足师生教学过程中雷达数据渲染与交互的实时性要求。该算法也可应用于数值天气模式、气象卫星等资料的三维渲染,具有一定的推广应用价值。

摘要： 以广东卫视《全球零距离》特别节目的虚拟演播室包装制作为例,介绍虚幻引擎实时渲染技术的扩展应用,浅谈超高清视频时代电视在线包装系统技术和三维制作技术的更新。

摘要： 2022年春晚应用总台超高清视音频制播呈现国家重点实验室全新升级的XR制作系统及AR实时渲染系统,在春晚现场构建了三维立体舞台空间,并首次采用总台国重实验室自主研发的近红外光学高精度摄像机跟踪系统,更加精准定位舞台全局实体要素的三维坐标,打破舞台空间限制,使屏幕与虚拟场景及AR元素的融合更加完美,打造全场景、无边界的视效体验。技术升级为节目创作带来更多的想象空间和施展天地。

摘要： 在人工智能时代制作动画电影最具突破性的改变是能够将人从低效的重复性劳动中解放出来,发挥自身能动作用,去从事更具艺术性、智慧性的事业。本文通过文献调查法、经验总结法、案例分析法等研究方法,对目前传统流程制作动画电影现存问题进行分析总结,对未来使用引擎制作动画电影的策略进行探讨。本文主要以虚幻引擎为例,探索借助引擎实时技术制作动画的非线性流程,尝试将程序化手段介入动画制作,加之三维软件的协同合作方式,为动画电影未来的制作方式和流程带来更多可能性参考。

摘要： 电影虚拟化制作技术是近年来提出的一种新型影视制作技术,随着其发展和创作需求的提升,电影虚拟化制作不断推陈出新,制作方式也由最初的基于绿幕的虚拟化制作发展到近两年最新提出的概念——基于LED背景墙的虚拟化制作技术。摄影机跟踪系统是虚拟化制作的前提,本文依托北京电影学院影视技术系与青年电影制片厂联合建设的LED电影虚拟化制作摄影棚,以基于LED背景墙虚拟化制作在电影制作过程中的应用为例,对摄影机跟踪系统进行深入探究,通过在LED显示环境下设计实验并进行数据分析。对比实际制作环境中常见的不同跟踪系统的精确度、稳定性、鲁棒性等系统特征,结合实际操作感受,对不同的跟踪系统进行了分析,最后针对摄影机跟踪技术的发展进行了总结与展望。

摘要： 真实感图形学就是利用光照、阴影及物体之间的交互模拟出一个真实的虚拟世界。渲染(Rendering)是图形学的研究重点,它是根据着色器、纹理等提供的数据信息通过信息处理的方式所生成的矢量图像,依据渲染方式的不同可分为实时渲染和离线渲染,文章将实时渲染中实时性和离线渲染中光线追踪算法结合起来,并使用Metal图形API实现了一个全局光照模型,最终达到了高精度且实时的渲染效果。

摘要： NVI D IA图灵架构的问世开启了一场游戏视觉的革命,同时它也成为游戏显卡发展史上的重要里程碑。实时渲染的光线追踪技术在反射、阴影、全局光照等多个层面给玩家带来了更逼真的游戏画面,DLSS技术则通过AI加速游戏性能,让玩家享受到更流畅的游戏体验。发布近6年后,图灵架构又迎来一位新成员—NVIDIA联手各家AIC厂商推出RTX 206012GB版显卡,影驰GeForce RTX 2060大将MAX OC显卡就是其中之一。这款显卡的性能如何,是否值得玩家入手呢?一起来看看。

摘要： 大规模点状地标的高性能实时渲染是地理信息系统和计算机图形技术面临的一项具有挑战性的难题。采用多分辨率的技术是解决上述问题的有效方法，其本质是通过动态控制显示的规模获得最佳的显示效果和性能。根据不同层次分辨率的点状地标的空间分布特点，提出一种基于空间分割和视点高度的显示规模控制方法。推导了帧时间计算公式，由此确定最佳空间分割尺寸。通过两个不同层次点状地标的空间分割和性能测试，给出了最佳空间分割尺寸，验证了基于空间分割的多分辨率点状地标渲染方法的正确性和有效性。

摘要： 详细论述了针叶树的建模及实时渲染方法。树的枝干系统使用随机L-系统建立并采用基于几何的渲染方法。针叶簇由一组线段构成，线段的方向和长度遵循一定的随机分布几率。针叶簇的渲染使用2.5维替代物方法。2.5维替代物不仅保存物体的颜色信息，还保存物体的深度信息，能更好的反映出针叶与枝干以及针叶与针叶之间的交错关系。最后，使用OpenGL和Cg设计了一个针叶树生成器和渲染器，并对运行结果进行了分析。

摘要： 软阴影的实时渲染在虚拟现实、视频游戏等领域具有十分重要的意义。本文对阴影形成过程进行考察，分析了阴影的几何结构，并提出了光源顶点关于遮挡体轮廓边顶点的投影是定义阴影区域的关键点这一结论。基于此结论，本文提出并实现了一种对象空间的软阴影实时 渲染方法。实验结果表明，本文方法能够在一般场景下实时渲染具有较高质量的软阴影。

摘要： 从大气散射的原理出发，考虑了行星大气的实际参数，根据Nishita提出的大气散射模型争O'Neil的简化算法，使用GPU实现了行星表面大气散射效果的实时渲染。通过实验结果表明，采用GPU进行计算可以大幅提高帧速率，并减少CPU占用率。

摘要： 如何简化和重建大规模的四面体网格数据来达到实时渲染的目的，已经引起越来越多研究人员的重视。本文提出了一种新颖的使用面塌陷的方法来实现四面体网格的简化和重建。我们使用最大三角形拉伸率作为最主要的判别标准，来判断选择的三角面是否适合进行面塌陷操作。在我们的实验中，使用我们的方法在每次进行面塌陷操作时，平均可以删除11个四面体，并且我们的算法在简化和重建操作中都有很高的效率。我们的方法也很好的保持四面体网格的边界。

摘要： 计算机多点触摸技术是人机交互领域中的热门技术，多点触摸系统作为一种未来的交互概念已逐渐在商业领域发展起来并逐步推向大众。本文提出并设计了一种基于计 算机视觉的多点触摸互动桌面系统，解决了红外检测、多点触摸、屏幕拼接、桌面特效 实时渲染等关键技术。该系统已在2010年上海世博会主题馆展出。

摘要： Geometry Clipmap算法是一种基于GPU优化的LOD算法,在研究Geometry Clipmap算法的基础上,对该算法进行了扩展。增加了地形数据调度模块,采用地形块预读取和预卸载策略,实现对海量地形数据的内外存管理。对内存中Clipmap堆栈的数据结构进行了改进,取消了原始算法中Clipmap Pyramid部分。将Geometry Instancing技术引入渲染过程,进一步提升了渲染速度。实验表明,该算法实用有效,能够满足大规模地形可视化的实时渲染要求。

摘要： AltairEvolve是一款三维概念设计软件,凭借其高度集成的建模及渲染环境,使得设计师可以在概念设计阶段充分发挥自己的创造力.利用Evolve独有的历史结构进程,对产品进行反复修改已达到客户的基本要求.

摘要： AltairEvolve是一款三维概念设计软件,凭借其高度集成的建模及渲染环境,使得设计师可以在概念设计阶段充分发挥自己的创造力.利用Evolve独有的历史结构进程,对产品进行反复修改已达到客户的基本要求.

摘要： AltairEvolve是一款三维概念设计软件,凭借其高度集成的建模及渲染环境,使得设计师可以在概念设计阶段充分发挥自己的创造力.利用Evolve独有的历史结构进程,对产品进行反复修改已达到客户的基本要求.

摘要： 本发明公开了一种三维海底环境实时动态渲染方法以及实现该方法的渲染系统，其中三维海底环境实时动态渲染方法包括：1、根据待渲染海底区域的数字高程模型数据建立obj模型；实时获取所述海底区域的地面图像，生成地形法线纹理贴图；设置纹理环绕方式和过滤方式；利用OpenGL将地形法线纹理贴图加载到obj模型上，实现海底地面的渲染；2、根据水刻蚀纹理图片渲染刻蚀，并根据光源空间渲染光束；3、设置气泡的纹理数据和透明度；生成新的气泡并设置气泡属性将生存期超过预设的生存期阈值的气泡和高度超过预设海深阈值的气泡删除；根据气泡的位置和速度进行碰撞检测，并更新碰撞后气泡的属性。该方法能够快速绘制海底环境，且绘制效果逼真。

摘要： 本发明公开了一种真实感服装渲染中的闪粉面料实时渲染方法，包括步骤：根据用户输入的缩放比例，将渲染像素的纹理坐标值映射到0到1之间；根据用户输入的闪粉数量，在单位范围的二维空间进行网格划分；根据渲染像素映射后的坐标值与闪粉半径，计算闪粉的不透明度；根据渲染像素的纹理坐标值，计算出0‑1之间的随机数，然后计算出随机强度修正系数；根据用户输入的闪粉颜色或者随机色相修正后的闪粉颜色，以及计算得到的随机强度修正系数，计算闪粉部分的渲染结果；根据计算得到的闪粉的不透明度以及基底面料的原有渲染结果，计算最终渲染的结果。

摘要： 本发明公开了一种真实感服装渲染中的镭射面料实时渲染方法，包括步骤：(1)根据用户输入的五个固定颜色值，以及用户输入的色相偏移系数，计算得到经过色相偏移之后的五个固定颜色值；(2)根据摄影机的观察方向与被观察面料的法线方向夹角，计算出观察系数；(3)以事先确定的五个常数为输入值，经过色相偏移之后的五个固定颜色值为输出值建立散点图，然后将观察系数作为输入值，使用插值的方法获取输出的颜色值，即镭射颜色值；(4)根据镭射颜色值、用户输入的镭射光滑度计算得到镭射部分渲染结果；(5)根据用户输入的镭射权重以及使用基于物理的渲染计算得到的原有渲染结果值，计算得到最终渲染结果值。

摘要： 本发明公开了一种真实感服装渲染中的侧光织物面料实时渲染方法，包括步骤：(1)根据基于物理的渲染散射部分的计算中间值，即散射颜色值，对该中间值进行吸收率修正，得到进行吸收率修正之后的中间值；(2)根据面料的纹理颜色，计算深色修正系数；(3)根据入射光与面料法线的夹角以及观察方向与面料法线的夹角，计算增强系数；(4)根据用户输入的侧面光强度、计算得到的深色修正系数、计算得到的增强系数、以及进行吸收率修正之后的中间值，计算得到侧光部分的中间值；(5)侧光部分的中间值与散射颜色值求和，得到最终使用的中间值；(6)根据计算得到的最终使用的中间值，替换散射颜色值进行基于物理的渲染。

摘要： 本发明公开了一种基于渲染时间估计和LOD选择的实时渲染方法、系统及设备，属于计算机图形学领域。本发明先根据终端设备获取预先训练的渲染时间预估网络。然后对于场景中的每一个物体，一方面根据其在不同细节层次下的复杂度元信息以及在上一场景帧中的预估渲染时间与实际渲染时间，使用渲染时间预估网络估计其渲染时间；另一方面根据该物体距离视点的距离、在最终渲染图像上的面积占比以及该物体的相对复杂度估计不同LOD下该物体的渲染收益。最后综合考虑渲染成本和收益，在总渲染时间满足实时渲染要求的条件下，为每个物体分别设定一个细节层次LOD，使得总体的渲染收益最大。本发明可以综合提高实时渲染的效率和质量。

摘要： 本发明公开了一种基于渲染时间估计和LOD选择的实时渲染方法、系统及设备，属于计算机图形学领域。本发明先根据终端设备获取预先训练的渲染时间预估网络。然后对于场景中的每一个物体，一方面根据其在不同细节层次下的复杂度元信息以及在上一场景帧中的预估渲染时间与实际渲染时间，使用渲染时间预估网络估计其渲染时间；另一方面根据该物体距离视点的距离、在最终渲染图像上的面积占比以及该物体的相对复杂度估计不同LOD下该物体的渲染收益。最后综合考虑渲染成本和收益，在总渲染时间满足实时渲染要求的条件下，为每个物体分别设定一个细节层次LOD，使得总体的渲染收益最大。本发明可以综合提高实时渲染的效率和质量。

摘要： 本发明提出一种预渲染和实时渲染混合的材质效果展示方法及方法，其中包括以下步骤：接收消费者提交的电子样板间与渲染需求；根据渲染需求在web服务器上寻找相应的建材材质与电子样板间的已渲染标志，若找出渲染需求所对应的已渲染标志，则将电子样板间渲染后的效果图反馈给消费者；若没有找出渲染需求所对应的已渲染标志，则web服务器向发渲染任务服务器出效果图请求；渲染任务服务器接受效果图请求后，有预先已经渲染好的三维模型，可以立刻反馈出建材材质的效果，提高了消费者体验。同时还设置有实时渲染，每次的实时渲染都重新生成整个场景的效果图，能最大程度的模拟材质在场景中实际效果，给予客户最真实的感受，提高了消费者的使用体验。

摘要： 本发明公开了一种Revit到D5渲染器实时渲染的数据转换方法，通过Revit插件读取当前项目的模型信息，处理后发送给Native连接模块做进一步的优化，最后同步到D5渲染器中，本发明通过对Revit的所有内建材质类型进行解析，获得了良好的材质对应效果，几乎所有内建材质都可以在同步后反映出来，同时在Native模块中对模型数据进行了优化，让相同材质的模型进行合并，优化后不但提高了同步后的渲染速度，还使渲染效果得到了很大的改善。

摘要： 本发明公开了一种SketchUp到D5渲染器实时渲染的数据转换方法，通过SketchUp插件读取当前项目的模型信息，处理后发送给Native连接模块做进一步的优化，最后同步到D5渲染器中，本发明通过对SketchUp的所有内建材质类型进行解析，获得了良好的材质对应效果，几乎所有内建材质都可以在同步后反映出来，同时在Native模块中对模型数据进行了优化，让相同材质的模型进行合并，优化后不但提高了同步后的渲染速度，还使渲染效果得到了很大的改善。

摘要： 本发明公开了一种ARCHICAD到D5渲染器实时渲染的数据转换方法，通过ARCHICAD插件读取当前项目的模型信息，处理后发送给本地连接模块做进一步的优化，最后同步到D5渲染器中，本发明通过对ARCHICAD的所有内建材质类型进行解析，获得了良好的材质对应效果，几乎所有内建材质都可以在同步后反映出来，同时在本地模块中对模型数据进行了优化，让相同材质的模型进行合并，优化后不但提高了同步后的渲染速度，还使渲染效果得到了很大的改善。