基于光线跟踪的柔和阴影绘制加速算法研究.pdf

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1、分类号：UDC：密级编号基于光线跟踪的柔和阴影绘制加速算法研究ACCELERATIONALGORITHMOFSOFTSHADOWRENDERINGBASEDONRAYTRACING学位授予单位发代码：量壹堡王盍堂f!Q】鳗2学科专业名称及代码：讨’篡扭廑且撞盎f塑12盟2研究方向：丑簋扭蝮基堇垄申请学位级别：型±指导教师：蛰望匿熬援研究生：塞翅论文起止时问：垫Q9：!Q二2Q!Q：!!长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文．《基于光线跟踪的柔和阴影绘制加速算法研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

2、除文中已经注明引用的内容外．本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体．均己在文中以日月确疗式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者簦名：起b—址年上月—望日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电于皈．允许论文被查阅和借弼。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部

3、分内容缩入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。、’作者签名：：!氐i曼—墨丛年—生月—塑日导师盐名氏皿年j月卫R避摘要光线跟踪是生成真实感图形的主要算法之一。本文总结对比了OPt与GPI光线蹑踪算法优劣．讨论了现有基于GPU光线跟踪加速算法中均匀网格、K[卜Tree及层次包围盆(BVH)的遍历方法-并对这三种加速结构在静态场景和动态场景中的加速效果进行了试验比较分析。得出的结论是：对于静态场景而占，KD—Tree和BvH区别不明显：但对于动态场景而言tBVH的加速效果最好，并且在刨建和遍历上都相对简单，易于实现。

4、在对比光线跟踪求交加速算法的基础上，提出了一种新的、快速的、以光线跟踪和物理模型为基础的柔和阴影绘制算注。该算法采用单条光线和局部重建可见度函数取代通常用于传统光线跟踪的数以百计的阴影光线。与口R踪阴影光线相比，浚算法在生成相同的图像下，刊将测试场景绘制速度提高一到两个数量绒。关键词：GPU光线跟踪柔和明影ABSTRACTThem)tracingalgorithmisoneofthemainalgoritlunstogeneraterealisticimagesThispapersummarizesthecomparisonofCPUandGPUra

5、ytracingalgorithmmeritsdiscussedtheexistingGPU-basedmtracingalgnrithnltoaccelerateuniformgrid．KD—Tree．andboundingvolumehierarchyfBVH)traversalmethodandtheaccelerationofthethreeacceleratingstraeturetestresultsinstaticscenesanddynamicsceneswerecomparedWeeoacludedthat：Forthepmpose

6、sofastaticsceneKD-TreeandBVHhavenosignificantdifference：butintermsofdynamicscenes、BVHbestacce

7、eration．andbothcreateartdtraversearerelativelysimpleandeasytoimplementIncontrasttotheintersectionofraytreeingalgorithmbasedoBacceleration．wepresenlanen．faslalgorithmforrenderingphysica

8、lly-basedsoftshadowsinmytracing—basedrenderersOurmelhodreplacesthehundredsofshadowrayscommonlyusedintraditionalraytracerswithasingleshadowrayandalocalreconstructionofthevisibilityfunction、ComparedtotracingtheshadowraysOLffalgorithmproducesexactlythesameimagewhileexecutingonetot

9、woordersofmagnitudefasterinthetestscenesusedKmords：GP[