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第十章真实感图形绘制
•简单光照明模型
•多边形绘制方法
・透明
•整体观照明模型
•光线跟踪算法
浙江
大学信息学院
计
算机
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《真实感图形的绘制》课件.ppt
**************绘制真实感图形的重要性提升视觉吸引力真实感图形能够吸引观众注意，增强作品的视觉冲击力。增强沟通效果逼真的图形能更好地传达信息，提高沟通的清晰度和效率。拓展应用领域在广告、游戏、电影等多个领域，真实感图形有广泛的应用前景。提高专业水平掌握真实感图形绘制技能，能显著提升艺术家的专业竞争力。真实感图形的定义模拟现实真实感图形是通过数字技术创作的，旨在模拟现实世界视觉效果的图像。细节丰富这类图形具有丰富的细节、准确的光影效果和逼真的材质表现。视觉欺骗高质量的真实感图形能够在视觉上欺骗观察者，使其误认为是真实照片。真实感图形的特点细节丰富精细的纹理和微小的阴影增加了图像的真实
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光照模型--明暗的光滑处理Phong光照明模型示意彩图多边形绘制方法两方法的比较Phong着色方法计算量远大于Gouraud着色方法Phong着色方法绘制的图形比Gouraud方法更真实体现在两个场合：高光区域的扩散不产生高光区域插值着色方法存在的问题光照模型--明暗的光滑处理图中上面的牛多边形网格模型用Phong模型绘制
下面的同一个模型用增量式光照明模型绘制光线跟踪--光线跟踪的基本原理光线跟踪（Ray-trace）是一种真实感地显示物体的方法，该方法由Appel在1968年提出[11]。光线跟踪方法沿着到达视点的光线的相反方向跟踪，经过屏幕上每一象素，找出与视线所交的物体表面点P0，并继
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印刷硬拷贝设备的颜色处理01在白纸面上涂黄色和品红色，纸面上将呈现红色白光被吸收了蓝光和绿光，只能反射红光02RGB颜色模型与CMY颜色模型都是面向硬件模型03HSV颜色模型HSV颜色模型是面向用户的1对应圆柱坐标系的圆锥形子集2圆锥的顶面对应于V=13色彩H由绕V轴的旋转角给定4饱和度S取值从0到1，由圆心向圆周过渡5HSV模型对应画家的配色的方法在一种纯色中加入白色以改变色浓，加入黑色以改变色深。同时加入不同比例的白色，黑色即可得到不同色调的颜色RGB模型与HSV模型联系RGB立方体从白色顶点沿着主对角线向原点方向投影，可以得到一个正六边形，该六边形是HSV圆锥顶面的一个真子集RGB空间的
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真实感图形显.ppt
5.1线消隐
5.2面消隐
5.3光照模型
5.4光线跟踪
5.5表面图案与纹理
5.6颜色空间
基本概念
一．为什么要消隐
○因为计算机图形处理的过程中，不会自动消去隐藏部分，相反会将所有的线和
面都显示出来。
○所以：如果想有真实感地显示三维物体，必须在视点确定之后，将对象表面上
不可见的点、线、面消去。执行这种功能的算法，称为消隐算法。
l例如：
5.1线消隐
5.1.1消隐的分类
•线消隐(Hidden-line)
对象：线框模型
•面消隐(Hidden-surface)
对象：填色图
线框模型填色图
5.1线消隐
线消隐是以场景中的物体为处理单元，将一
个物体与其余的k－1个物体逐一
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光线跟踪技术在真实感图形绘制中的应用.pptx
光线跟踪技术在真实感图形绘制中的应用汇报人：2024-01-15
CATALOGUE目录引言光线跟踪技术基本原理真实感图形绘制关键技术光线跟踪技术在真实感图形绘制中应用实例实验结果与分析结论与展望
引言01
随着计算机图形学的发展，人们对图形绘制的真实感要求越来越高，需要更为逼真的光影效果。光线跟踪技术能够模拟光线在物体表面的反射、折射等物理现象，生成高质量的图像，因此在真实感图形绘制中具有重要应用。研究背景与意义光线跟踪技术的优势真实感图形绘制的需求
国外研究现状国外在光线跟踪技术方面起步较早，已经取得了较为成熟的理论和应用成果，如路径追踪、光子映射等算法。国内研究现状国内在光线跟踪技术方面
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一般说来，实现映射可以有两种办法：（1）将纹理模式映射到物体表面，然后由物体表面映射到（图像空间）投影屏幕上。（2）将像素区域（图像空间）映射到物体表面，然后再有物体表面映射到纹理空间TextureMapping第30页，共63页，星期日，2025年，2月5日纹理空间（u,v）向物体空间（s,t）的映射(用线性函数):s=fs(u,v)=asu+bsv+cst=ft(u,v)=atu+btv+ct物体空间（s,t）向投影屏幕空间(x,y)的映射：x=x(s,t)y=y(s,t)z=z(s,t)w=w(s,t)TextureMapping第31页，共63页，星期日，2025年，2月5日扰动映射纹
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真实感图形生成技术.ppt
7.5.3光线跟踪算法如何求象素点P亮度，由三部分组成：光源直接照射及环境光所产生局部光亮度。反射方向②来的光对A的作用。透射方向③来的光对A点的作用。IA＝I1A＋IsAKsA＋ItAKtAA点光强度为：IB＝I1B＋IsBKsB＋ItBKtBIC＝I1C＋IsCKsC＋ItCKtC为了求IsA和ItA，必须求IB和IC：最后，用IsA＝IB；ItC＝IC代入求A点光强度公式，即可求得A点光强度。IsC可由连续跟踪内反射光线6求得，ItC＝背景光。Decisionsmadeatthisstagehavesignificantinfluenceonmanyaspectssuchascosts,
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*******************真实感图形生成欢迎来到《真实感图形生成》课程。本课程将深入探讨计算机图形学中最前沿的技术，展示如何创造出栩栩如生的数字图像。课程大纲1基础概念我们将从真实感图形生成的定义和重要性开始。2技术演进探讨从统计模型到深度学习的发展历程。3核心技术深入研究GAN、自编码器等关键技术。4应用与挑战分析实际应用场景，并讨论当前面临的挑战。图形生成技术的重要性视觉效果革新真实感图形生成技术彻底改变了电影、游戏和虚拟现实的视觉体验。它使创能够制作出令人惊叹的场景和角色。成本效益与传统制作方法相比，计算机生成的图形可以大大降低制作成本。这使得小型工作室也能创作出高质量的视觉
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《真实感图形学》课件.ppt
*******************真实感图形学欢迎来到真实感图形学的世界。这门课程将带您探索计算机图形学中最前沿的技术，让虚拟世界栩栩如生。内容大纲1基础概念真实感图形学定义、发展历程和应用场景2光照与材质光传播模型、光照计算、表面反射模型等3高级渲染技术全局光照、光线追踪、参与介质等4实时渲染GPU架构、渲染管线优化、未来趋势等什么是真实感图形学？定义真实感图形学是计算机图形学的一个分支，致力于生成与现实世界视觉上无法区分的图像。目标模拟光线传播、材质特性和物理现象，以创造出逼真的虚拟场景和物体。真实感图形学的发展历程11960年代计算机图形学诞生，基本线框模型出现21970年代着色算法
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《真实感图形处理》课件.ppt
*****************课程简介1理论基础深入学习光照、材质和几何建模的核心概念。2渲染技术掌握先进的渲染算法，包括光线追踪和全局光照。3实践应用通过实际项目，将理论知识应用于真实场景。课程目标掌握基础知识理解光照模型、材质属性和几何表示。学习高级技术探索全局光照、基于物理的渲染等前沿方法。优化渲染性能学习GPU加速和实时渲染优化技巧。创建逼真效果能够独立制作高质量、真实感的数字图像。图形渲染技术概述1光栅化将3D场景转换为2D像素的基本方法。2光线追踪模拟光线传播，产生更真实的图像效果。3辐射度渲染计算光能在场景中的传递，实现全局光照。光源模型点光源从单一点发出的光，如灯泡。面光源
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《真实感图形》课件2.ppt
*******************真实感图形欢迎来到《真实感图形》课程。本课程将探讨计算机图形学中最前沿的技术，让您深入了解如何创造逼真的数字世界。课程概述1基础知识我们将从图形渲染的基本概念开始，包括光照模型和纹理贴图。2进阶技术接着深入探讨图形管线、几何建模和高级渲染技术。3前沿应用最后，我们将学习全局光照和实时渲染技术，并分析实际应用案例。什么是真实感图形定义真实感图形是通过计算机生成的，以逼真方式模拟现实世界视觉效果的图像。目标它旨在创造出与真实照片难以区分的数字图像。应用领域广泛应用于电影特效、游戏开发、建筑设计和虚拟现实等领域。真实感图形的重要性视觉冲击力真实感图形能够创造出令
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*******************真实感图形欢迎来到《真实感图形》课程。本课程将深入探讨计算机图形学中最前沿的技术，帮助您掌握创建逼真数字图像的艺术与科学。引言课程概述探索真实感图形的核心概念、技术和应用。学习目标掌握渲染技术，创建逼真的数字图像和动画。课程结构理论讲解、实践演示和案例分析相结合。真实感图形的定义视觉逼真模拟现实世界的视觉效果，使数字图像难以区分真实照片。物理准确基于物理原理，精确模拟光线传播、材质特性和环境影响。细节丰富呈现微观纹理、复杂几何形状和自然现象的细节。真实感图形的作用影视制作创造逼真的特效和虚拟场景，增强视觉体验。游戏开发提升游戏画面质量，增强玩家沉浸感。建筑
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真实感图形显示;真实感图形显示;真实感图形显示——简述;真实感图形显示——简述;消隐;消隐算法;线消隐〔Hidden-Line〕;线消隐〔Hidden-Line〕;线消隐〔Hidden-Line〕;线消隐〔Hidden-Line〕;面消隐〔Hidden-surface〕;面消隐〔Hidden-surface〕;面消隐〔Hidden-surface〕;光照模型;光照模型;光照模型;光照模型;光照模型及其实现;光照模型及其实现;光照模型及其实现;光照模型及其实现;光照模型及其实现;phong;〔1〕根据反射定律，入射光、外表法线和反射光必在同一平面上，且入射角等于反射角。;1先作变换T，将坐标原点
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感谢大家观看第63页,共63页，星期六，2024年，5月纹理空间（u,v）向物体空间（s,t）的映射(用线性函数):s=fs(u,v)=asu+bsv+cst=ft(u,v)=atu+btv+ct物体空间（s,t）向投影屏幕空间(x,y)的映射：x=x(s,t)y=y(s,t)z=z(s,t)w=w(s,t)TextureMapping第31页,共63页，星期六，2024年，5月扰动映射纹理映射技术只能在光滑的表面绘制事前定义的花纹图案，不能表现由于表面的微观几何凹凸不平而呈现出来的粗糙质感。为了模拟表面细微的凸凹不平，Blinn在1978年提出了一种算法。该算法通过引入一个扰动函数来修改景物