全局光照

摘要： 车辆造型渲染对于真实感的追求通常基于光照模型理论,不同的光照模型对于真实感表现不同,对生成真实感的照片图像至关重要。以基于全局光照模型中的光线追踪算法真实感表达能力最强,算法最为复杂,但因其模拟于真实世界的物理光线传播的特性,计算成本非常高昂,故其不流畅的交互体验无法被应用于造型展示情境等各类交互式场景。当今随着硬件技术的提升,全局光照模型中的光线追踪技术已经逐渐可以被用于实时渲染,不过仍然需要通过计算减重的算法实现质量换取速度,但在很多工业领域中其展示的质量与速度也取得了一定的平衡。真实感与展示实时性是车辆造型渲染的主要追求目标,利用计算机图形学领域的研究成果使车辆造型渲染同时兼顾真实感与展示实时性,研究成果将指引未来车辆造型渲染及展示评审的建设方向。

摘要： 目前,电影、动漫、游戏等产业对真实感绘制的需求越来越高,而三维场景高度真实感绘制通常需要耗费大量的计算时间和存储空间来计算全局光照,如何在保证绘制质量的前提下提升绘制速度依然是图形学领域面临的核心和热点问题之一.数据驱动的机器学习方法开辟了一种新的研究思路,近年来研究者将多种高度真实感绘制方法映射为机器学习问题,从而大大降低了计算成本.总结分析了近年来基于机器学习的高度真实感绘制方法的研究进展,具体包括:基于机器学习的全局光照优化计算方法、基于深度学习的物理材质建模方法、基于深度学习的参与性介质优化绘制方法、基于机器学习的蒙特卡洛降噪方法等.详细论述了各种绘制方法与机器学习方法的映射思路,归纳总结了网络模型以及训练数据集的构建方式,并在绘制质量、绘制时间、网络能力等多个方面开展了对比分析.最后,本文提出了机器学习和真实感绘制相结合的可能思路和未来展望.

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： 传统的路径追踪算法能够有效地追踪光线的运动轨迹,从而在屏幕上呈现出真实的渲染效果,但传统的光线追踪算法只能够追踪镜面反射或规则的折射光,追踪漫反射光消耗太大,效率低下。基于蒙特卡洛概率方法的光线追踪能够从统计意义上很好地实现物体间漫反射的光照效果,极大地解决了传统光线追踪的缺陷和效率问题,然而只有当采样数为无限大时,蒙特卡洛方法才是无误差的。为了提升渲染性能和质量,尽可能缩小误差,提出了一种根据颜色采样分布进行降噪处理的优化方法,该方法可以减少采样数,通过后期处理来去除噪声。通过在自研图形引擎中渲染虚拟场景对比实验发现,根据颜色采样分布进行降噪处理的方法能够实现较好的渲染及降噪效果,提高整个算法的性能以及画面表现。

摘要： 人眼是人类获取信息最主要的器官,进行人眼的可视性分析是人机工效分析的重要工作内容。当前主流的可视性分析工具主要集中在可视范围的定性标识,缺少高级的光学特性建模过程,不能逼真反映人眼在不同工况下的视觉情况。提出一种基于光线追踪的可视性分析方法,建立了一种全局光照模型,在此基础上设计并开发了一套渲染引擎,能逐像素地进行可视对象渲染;针对CATIA平台,开发了一个带有反射与阴影特性的可视性分析组件。该工作扩展了CATIA可视性分析的维度和深度,为其人机工程组件新增了一个功能强大的模块。

摘要： 人眼是人类获取信息最主要的器官,进行人眼的可视性分析是人机工效分析的重要工作内容.当前主流的可视性分析工具主要集中在可视范围的定性标识,缺少高级的光学特性建模过程,不能逼真反映人眼在不同工况下的视觉情况.提出一种基于光线追踪的可视性分析方法,建立了一种全局光照模型,在此基础上设计并开发了一套渲染引擎,能逐像素地进行可视对象渲染;针对CATIA平台,开发了一个带有反射与阴影特性的可视性分析组件.该工作扩展了CATIA可视性分析的维度和深度,为其人机工程组件新增了一个功能强大的模块.

摘要： 随着图形硬件的飞速发展,实时光线追踪技术成为可能.借着这股潮流,涌现大量具有革新性的渲染算法,动态漫反射全局光照[1](DDGI)即是其中之一.该算法借助基于探针的辐照度插值和硬件光线追踪技术,可以实现全动态的全局光照效果.受限于有限的硬件光线追踪负荷,该算法通过帧间累积的方式混合得到每个探针的辐照度信息,由此带来问题是,当每个探针均匀发射的光线数量太少时,会存在画面闪烁等问题.因此,本文提出通过重要性采样,使得在有限光线追踪负荷的情况下,仍然能得到比较好的渲染效果.

摘要： 本文对光场探针方法进行扩展,以实现动态光源下的实时全局光照效果.关键思想是在光源位置实时生成距离和材质信息,并将其存储在称为Light-G-Buffer的数据结构中.基于该数据结构和预计算的几何信息,本文提出一种高效的方法来重建光场探针的辐射亮度场,从而实现动态光源下的间接漫反射和光泽反射效果.实验表明,该方法能以实时帧率达到与预计算的光场探针方法相当的效果.

摘要： NVIDIA GeForce RTX 20系列显卡的诞生让实时光线追踪这一概念被众多游戏玩家所熟知,反射、阴影、全局光照等渲染效果也让游戏玩家体验到了光线追踪的魅力,D LS S技术则让玩家在享受逼真渲染效果的同时还能获得足够流畅的游戏帧率。去年9月,NVIDIA GeForce RTX 30系列显卡携第二代RT Core和升级之后的Tensor Core而来,给玩家提供更畅爽的光追体验是它的使命之一。或许是认识到光线追踪将会成为游戏大作的主流配置,AMD也推出了支持光线追踪的Radeon R X 6000系列显卡。那么对于想要畅玩光追游戏的玩家来说,什么显卡更值得购买呢?针对这一问题,我们决定用测试结果来给你答案。

摘要： 本文基于Unity引擎为基础,以基于烘焙贴图的全局光照和基于光照探针的全局光照两种方式,探讨如何在计算和处理光照模型中寻找性能和速度的平衡点,最终能在实时帧率的速度下,尽量实现近似离线渲染方式下全局光照的效果,并对不同方式下渲染效率、渲染质量以及适用场景等方面进行对比分析.

摘要： 传统辐射度算法对含有微结构表面物体的全局光照仅能通过其高精度模型计算,针对比较复杂的场景,面片规模非常大,形状因子预计算相当耗时.本文提出了一种基于低精度模型的辐射度算法,将辐射度转换为方向光辐射度,结合高度贴图、法线贴图,模拟高精度模型下的辐射光能传递,并基于精细贴图算法和预计算高度图可见性算法来完成微结构表面的绘制.实验结果表明该方法能在低精度模型辐射度算法同一量级时间内完成计算,能够高效地渲染出全局光照效果,有较高的绘制效率和真实感.

摘要： 本文为基于点表达的模型的全局光照提出了一种新的方法,即基于光子映射的方法.这一方法可以对非规整的点云模型渲染出高质量的画面,同时避免了非常耗时的潜在曲面重构和拓扑信息分析.提出的方法是针对点模型的光子映射算法.此方法在场景中追踪光子的运行轨迹,由此求出光子与场景中点采样几何物体的相交.这一方法模仿了光子运动的物理现象.该工作虽然并没有对已有的全局光照算法提出重大的改进,但也是一种把光子映射算法与点模型的全局光照结合起来的有益尝试.

摘要： 光子映射是一种新的全局光照图形渲染算法,相对于经典的真实感渲染算法,光子映射算法可以更快速地渲染间接光照。但是光子映射算法中辐射评估非常耗时,而且在光子较少时无法得到令人满意的渲染结果。基于光子聚类的渲染算法是对光子映射算法的一种改进。通过对光子图进行聚类产生若干光子聚类中心,以少数光子聚类中心的辐射贡献作为辐射评估的结果,代替大量光子的辐射评估计算。试验证明这种方法在保证渲染效果的前提下可以加快渲染效率,并且在光子较少的情况下也可以获得较好的渲染效果。

摘要： 本发明是一种光照对称性与全局光照强度融合的无参考光照评价方法。首先，将人脸划分为对称的左右两半，用亮度指标LQI计算得到光照对称性质量矩阵，提出采用相关性加权的方法求得光照对称值。然后，提出根据人眼对灰度的敏感性来确定对人眼产生激励的像素灰度范围，由此统计该范围内的像素占整幅图像总像素的比例，定义其为人脸图像的全局光照强度，将其作为权值。最后，提出以乘积的方式融合光照对称性与全局光照强度求得人脸图像的无参考光照质量值。实验结果表明：本发明是一种能够有效、快速地无参考人脸光照评价方法，该方法复杂度较低，计算时间快，适用于人脸识别系统有效人脸的筛选。

摘要： 本发明涉及一种基于视场耦合约束的直接光照与全局光照分离方法，属于光学成像领域。本发明所涉及的分离直接光照与全局光照的方法应用于空间光调制器与像素阵列探测器所组成的共轴成像系统。在成像过程中，首先，通过单像素成像方法，解算得到像素阵列探测器每个像素对应于空间光调制器视角的光传输系数；然后，根据视场耦合约束，得到每个像素光传输系数中的直接光照分量，光传输系数的其余部分即为全局光照分量，从而实现在光传输层面的直接光照和全局光照的分离目标；最后，通过光照耦合重构算法可分别获得直接光照分量和全局光照分量成像结果。由于充分利用了直接光照分量一定满足视场耦合约束，而全局光照分量基本不满足该约束的重要关系，本发明可在存在各种全局光照条件下，分离直接光照和全局光照分量。

摘要： 本发明公开了一种基于级联纹理的圆锥追踪动态全局光照方法，属于图形实时渲染领域。具体包括：(1)构建级联纹理与稀疏八叉树结合的结构，并将场景体素化，将场景根据视角范围内远近距离关系划分等级，对于不同等级选取不同的存储结构分批体素化；(2)使用改进的圆锥滤波器为每个体素注入光信息；(3)在屏幕空间内通过圆锥追踪采样，将照明信息填充了直接照明缓冲区，然后利用改进的圆锥滤波器，从每个像素的世界空间位置进行几次圆锥追踪，获得间接照明；(4)采用一种有针对性的动态体素更新方法更新级联纹理。提出一种有针对性的动态体素更新方法，有效地实现图形渲染的真实感需求，极大的提高渲染效率，达到实时性。

摘要： 本发明公开了一种基于室内场景均匀分块的实时全局光照渲染方法，具体包含如下步骤；建立室内场景均匀分块Tile的数学模型；将场景均匀分块并将分块信息存入3D纹理；建立3D纹理的各级Mipmap；对3D纹理进行圆锥体追踪；基于室内均匀分块Tile数学模型的算法实现流程，本发明大幅减少了设计师调整场景后为了预览效果而花费的离线渲染时间，避免了设计师手动补光造成的多余工作量，帮助设计师实时预览最终渲染效果，优化了设计师频繁地调整材质参数，帮助设计师及时调整光照位置、强度、角度、颜色，加快了设计师工作流；确保了设计师在家装设计过程中，可便捷高效高精度地产出室内场景渲染的光照方案。

摘要： 本发明实施例提供了一种游戏内的实时全局光照方法、装置、介质及电子设备，该方法包括：获取游戏场景中待处理的目标对象；根据所述目标对象在游戏场景中的位置确定目标场景体素，并获取所述目标场景体素的实时辐射率；根据所述目标场景体素的实时辐射率确定所述目标对象的实时辐射率，并根据所述目标对象的实时辐射率对所述目标对象进行实时全局光照处理。本发明实施例的技术方案能够减小实时全局光照对内存或运行效率方面的需求，有利于本技术方案提供的游戏中实时全局光照在移动平台上推广。同时，适用于游戏场景中虚拟对象多为动态的情况，能够到达避免游戏画质失真的目的，进而为游戏玩家提供较强的代入感，提高游戏玩家游戏体验。

摘要： 本发明公开一种结合云端全局光照渲染的VR三维场景立体画面生成方法。本方法提出利用云端渲染生成立体画面的左眼子图，并根据左眼子图获得右眼子图的大量像素的颜色值，同时在云端渲染得到右眼子图的那些不能从左眼子图找到对应像素的像素颜色。本方法在把立体画面图像传送给用户时，只传送左眼子图以及右眼子图的那些不能在左眼子图中找到对应像素的像素颜色给用户，可减少在网络上传送的立体画面图像数据量。

摘要： 本发明是一种光照对称性与全局光照强度融合的无参考光照评价方法。首先，将人脸划分为对称的左右两半，用亮度指标LQI计算得到光照对称性质量矩阵，提出采用相关性加权的方法求得光照对称值。然后，提出根据人眼对灰度的敏感性来确定对人眼产生激励的像素灰度范围，由此统计该范围内的像素占整幅图像总像素的比例，定义其为人脸图像的全局光照强度，将其作为权值。最后，提出以乘积的方式融合光照对称性与全局光照强度求得人脸图像的无参考光照质量值。实验结果表明：本发明是一种能够有效、快速地无参考人脸光照评价方法，该方法复杂度较低，计算时间快，适用于人脸识别系统有效人脸的筛选。

摘要： 本公开提供了一种反射光照确定、全局光照确定方法、装置、介质和设备，涉及计算机图形学技术领域。该反射光照确定方法包括确定各像素发射出的虚拟光线与目标对象交点的交点信息；对各像素中的目标像素对应的若干个交点信息进行球谐变换得到目标像素入射光照分布的初始光照球谐系数；对目标像素对应的虚拟光线的入射方向进行球谐变换得到目标像素的初始方向球谐系数；基于初始光照球谐系数对目标像素进行噪声过滤，得到目标像素过滤后的目标光照球谐系数；基于目标光照球谐系数、初始方向球谐系数与目标对象的反射率确定目标像素的目标反射光照。解决了现有技术中存在的目前的全局光照效果不佳的技术问题，达到了提高全局光照效果的技术效果。

摘要： 本发明涉及一种基于视场耦合约束的直接光照与全局光照分离方法，属于光学成像领域。本发明所涉及的分离直接光照与全局光照的方法应用于空间光调制器与像素阵列探测器所组成的共轴成像系统。在成像过程中，首先，通过单像素成像方法，解算得到像素阵列探测器每个像素对应于空间光调制器视角的光传输系数；然后，根据视场耦合约束，得到每个像素光传输系数中的直接光照分量，光传输系数的其余部分即为全局光照分量，从而实现在光传输层面的直接光照和全局光照的分离目标；最后，通过光照耦合重构算法可分别获得直接光照分量和全局光照分量成像结果。由于充分利用了直接光照分量一定满足视场耦合约束，而全局光照分量基本不满足该约束的重要关系，本发明可在存在各种全局光照条件下，分离直接光照和全局光照分量。

摘要： 本发明公开了一种抗全局光照的自对齐异或码方法，步骤如下：首先将包裹相位的高频特性转换为一张二值的辅助图案；采用一种新的异或编码方法，利用辅助图案将高频信息嵌入到常见的低频二进制码图案中，将其转化为新的高频编码图案；采用一种新的异或解码方法，利用辅助图案将高频编码图案还原成低频二进制码图案，使离焦误差从编码图案的边缘转移到编码图案的单色区域，并消除此误差。本发明能有效解决透镜离焦和恶劣的测量环境导致的全局光照问题。可以抑制全局光照引起的误差，且不需要额外添加辅助图案。