基于面光源可见性空间复用的3D场景柔和阴影绘制算法

摘要

针对面光源照射下的三维场景柔和阴影绘制算法存在可见性计算开销大的问题,提出一种面光源可见性空间复用算法.首先设计出基于交织思想的面光源采样方法,使用该方法为每个可视场景点产生一个光源采样点,并通过从可视场景点向光源采样点投射阴影光线来生成面光源-可视场景区域可见性采样图.其次基于可见性存在空间相关性的特性提出一种可见性滤波估计方法,估计出面光源-可视场景区域可见性采样图中每个可视场景点的面光源可见性百分比.最后用面光源可见性百分比乘以不考虑遮挡情况下可视场景点的光照值,得到最终的光照结果.本算法针对每个可视场景点只做一次光源可见性计算,显著减少了面光源可见性的计算量.实验结果表明,本算法能够高效地绘制出视觉上近似正确的柔和阴影.