[发明专利]一种基于点缓存的光子映射加速方法

摘要

本发明公开了一种基于点缓存的光子映射加速方法，包括如下步骤：1.光子跟踪；从光源处向场景中发射一定数量的光子，然后跟踪这些光子的运动轨迹，将与物体发生碰撞的光子的信息记录下来并保存到光子图中；2.预处理；预计算辐照度，并保存到点缓存中；且在计算完辐照度后，继续计算着色器；将得到的颜色值以点缓存的形式保存起来；3.渲染；根据光线跟踪算法渲染，在光线与物体表面的交点处根据物体表面属性，发射跟踪反射，折射，漫反射光线；最终聚集算法发射N条漫反射光线，漫反射光线与场景物体相交，返回离交点最近的点缓存中N个采样点的颜色值，将之经过均值计算作为间接光照颜色值，最后再与直接光照颜色值相加得到最终图像。

主权项

一种基于点缓存的光子映射加速方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1.光子跟踪阶段；从光源处向场景中发射一定数量的光子，然后跟踪这些光子的运动轨迹，将与物体发生碰撞的光子的信息记录下来并保存到光子图中；步骤2.预处理阶段；预计算辐照度，并保存到点缓存中；且在计算完辐照度后，继续计算着色器；将得到的颜色值以点缓存的形式保存起来；具体如下：步骤(2.1)：按照像素生成的顺序选取采样点；步骤(2.2)：在采样点位置x处查找其在全局光子图中最近邻的k(k≥1)个光子，并利用这k个光子对该采样点进行辐照度的计算；步骤(2.3)：将计算得到的辐照度值作为漫反射材质着色器的一个参数，参与计算；最终计算出物体表面上采样点的颜色；步骤(2.4)：得到该采样点预计算的颜色值后，再将该采样点的位置、表面法向和其颜色值保存到点缓存文件中；步骤3.渲染阶段；根据光线跟踪算法渲染，在光线与物体表面的交点处根据物体表面属性，发射跟踪反射，折射，漫反射的光线；最终聚集算法发射N条漫反射光线，每条漫反射光线与场景物体相交，返回离交点最近的点缓存中采样点的颜色值，将N个点缓存中采样点的颜色值经过均值计算，得到的均值为间接光照颜色值，最后再与直接光照颜色值相加得到最终图像。