复杂环境光源下虚实融合光照实时计算.pdf

第 14 卷 　第 10期 中国图象图形学报 Vo l. 14 , No. 10 2009年 10 月 Jou rnal of Im age and Grap h ic s O ct. , 2009 复杂环境光源下虚实融合光照实时计算 王贞东1) , 2) 马小虎1) 潘志庚2) 1) (苏州大学计算机科学与技术学院 , 苏州 　2 15006) 2) (浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室 , 杭州 　3 10027) 摘 　要 　在互动电子游戏 、增强现实等对实时计算要求很高的交互式图形应用中 ,大量使用复杂环境光源对虚拟 物体进行照明 ,使其和真实场景的光照一致 ,虚实融合 。提出了用 Cook Torrance光照模型进行虚实场景的光照计 算 ;利用球面调和基函数的方法 ,实时地计算高动态范围环境映射光照系数 ,得到高动态范围环境映射的二次多项 式表达形式 ,在着色器计算该式得到漫反射分量 ;通过环境映射技术对镜面反射进行模拟 ,全部光照计算在 GPU 中 完成 。实验结果表明 ,该方法在动态变化的复杂环境光源下 ,完成对虚拟物体光照实时计算 ,绘制速度每秒 30 帧 以上 ,绘制结果具有较强的真实感 。 关键词 　复杂环境光 　虚实融合 　光照一致 　实时绘制 中图法分类号 : TP3 114 1　　文献标识码 : A 　　文章编号 : (2009) 102 11804 Rea ltim e Illum ina tion Com puting A lgor ithm M ix ing of V irtua l and A ctua l Rea lity under Com plex Env ironm en t L ighting 1) , 2) 1) 2) WAN G Zhendong , MA X iaohu , PAN Zh igeng ) 1 (S chool of Comp u ter S cience and Technology, S oochow Un iversity, S uzhou 2 15006) 2) (S ta te Key L abora tory of CAD CG, Z hej iang Un ivers ity, H angzhou 3 10027) A b stract　In the interactive graph ic s app lication s such a s gam e s and augm en ted reality wh ich requ ire h igh dem anding real tim e p erform ance, the adop tion of comp lex environm ent lighting has been increa sing to illum inate the syn thetic objects naturally in the dynam