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计算机图形学中的森林场景仿真-最新方法

时间:2023-10-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:多边形表示的树木模型拥有大量的多边形,从而使森林场景十分复杂,必须依靠加速手段才能实现快速可视化。Anton[105]结合图像简化与LOD方法表示树木模型,然后使用离散LOD方法快速渲染森林场景。但传统的图像渲染只能绘制静止图像,无法实现动态森林场景仿真。对于大规模的动态森林场景仿真,2004年Kurt[132]通过偏移Billboard顶点位置模拟树木的动态效果,并利用图形硬件加速实现上万株树木的实时仿真,图8-1所示为Billboard顶点偏移法示意图。

计算机图形学中的森林场景仿真-最新方法

多边形表示的树木模型拥有大量的多边形,从而使森林场景十分复杂,必须依靠加速手段才能实现快速可视化。Stephan[127]给出了一个实时植被的渲染算法综述。Ferraro[128]指出在森林场景中树木具有自相似特性。Anton[105]结合图像简化与LOD方法表示树木模型,然后使用离散LOD方法快速渲染森林场景。但树木模型的结构并不利于面片的合并简化,LOD层次模型的生成过程十分繁琐且效果并不好。

基于Billboard的图像渲染将多边形树木几何模型表达为平面图像,使用Bill-board进行渲染[128],Behrendt[129]和Deng[106]均使用Billboard云方法实现若干树木的实时渲染。但传统的图像渲染只能绘制静止图像,无法实现动态森林场景仿真。

对于树木在风力下的动态效果仿真,Schaufler[101,102]使用动态替代板技术,Max[104]通过插值固定视点的纹理,柳有权[130]运用硬件shadow mapping和LOD技术实现一棵树逼真的风力响应。2007年宋成芳[131]采用几何和图像混合均实现了小规模森林的动态仿真。但这些也均是小规模仿真,树木规模在几百株左右。

对于大规模的动态森林场景仿真,2004年Kurt[132]通过偏移Billboard顶点位置模拟树木的动态效果,并利用图形硬件加速实现上万株树木的实时仿真,图8-1所示为Billboard顶点偏移法示意图。(www.xing528.com)

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图8-1 Billboard顶点偏移法示意图

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