新媒体运营真实感绘制技术思维导图

从计算机图形学诞生以来,图形绘制的主要目标是能生成仿效传统相机效果的图像,即真实感图形绘制

真实感图形绘制是计算机图形学研究的主要方向之一,

就是借助数学、物理、计算机等学科的知识使用计算机生成三维场景的真实逼真图形、图像的过程

真实感图形绘制主要包括两个方面的内容: 表面特性的精确表示和场景中光照效果的物理描述

真实感图形绘制有着非常广泛的应用,特别是在数字新媒体技术与内容领域

比如计算机动画制作、影视特效仿真、计算机游戏、多媒体教育和虚拟现实系统等许多方面

都可以看到真实感图形在其中所发挥的重要作用

消隐技术是在生成真实感图形时,判断出从某已选定观察位置所能看到的场景中的内容

已经有很多解决消隐问题的方法,并针对不同的应用开发出了许多有效的判别可见对象的消隐算法

称为可见面判别算法或隐藏面消除算法

提高消隐算法效率的常见方法有利用连贯性、包围盒技术、背面剔除、区域分割技术

物体分层表示等,由此人们提出了许多的判别可见面算法

如画家算法、Z缓冲器算法、扫描线算法、BSP 树算法、八叉树算法、光线投影算法等

表面细节绘制的目的是使生成的图形更接近于真实世界

主要绘制技术有反走样、透明、雾化、阴影、运动模糊等处理技术

为了改善在生成图元显示时出现的锯齿形或阶梯状的失真现象(走样)

走样会影响图形显示的视觉质量和真实感效果

也就是反走样技术的目的就是为了改善图形的生成质量和效果

一般采用多像素加权平均等方法,实质上是图像处理技术

为了模拟真实世界中透明或半透明物体的视觉效果,比如光线弯曲(折射)

透明物体厚度所导致光线的逐步弱化等

但实现非常困难,一般是将物体表面颜色与其后面物体融合绘制成半透明状态

常用的有 alpha(透明值)混合技术

可以为最终图像添加简单大气效果,且能起到提高户外场景的真实度

产生虚拟景深和对物体进行光滑裁剪等很多作用

目前,可以使用像素层辐射式雾化生成较高质量的雾化效果

其他类型的雾化效果有纹理映射雾化效果、多层和分层雾化效果技术等

可以使整个场景看上去更逼真，即使阴影不够精确也比完全没有阴影要好

因为人眼通常会忽略阴影的具体形状，最简单的阴影算法与消隐算法比较类似

可以使用可见面判别来确定光源所不能照明的区域,生成的阴影图像均是有效的

为了增加物体对象的运动感觉和景深效果

一种方法是对模糊部分进行建模并绘制成在运动方向上具有透明效果,以模拟由运动产生的模糊化效果

另一种方法是对系列图像取平均,将物体移动到它在一帧画面中所经历的一系列位置,最终产生一幅模糊图像

纹理贴图是指使用图像、函数或其他数据源来改变物体表面外观

通过这种方式将图像和物体表面结合起来,可以在建模、存储空间和速度方面节省很多资源

图像纹理贴图是最常用的一种纹理贴图方式

它需要将一幅二维图像有效地粘贴到多边形的表面上并进行绘制

图像纹理贴图还提供了在物体表面上使用照片图像和动画的方法

也称反射贴图,在曲面上可以对反射效果进行很好的近似

主要有立方体环境贴图、球面贴图和使用环境贴图产生光照效果等

可以使表面看上去不是很均匀,如凸凹不平、起皱、波浪形等

凸凹纹理图可以模拟需要大量多边形才能生成的模型特征,比如折叠的衣服

有很多种方法可以获得凸凹纹理图,如浮雕凸凹贴图方法等