虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與應(yīng)用 課件 2-4渲染技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)渲染技術(shù)渲染技術(shù)：實(shí)時(shí)渲染2實(shí)時(shí)渲染在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)中是非常重要的。實(shí)時(shí)渲染就是在每一幀中計(jì)算機(jī)把數(shù)據(jù)渲染成一幅畫面，然后呈現(xiàn)在屏幕上，并且每一幀的數(shù)據(jù)都是變化的。頻率要求至少在60fps。一場直播表演中，表演者需要與虛擬人物實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的交互渲染技術(shù)：光照一致性3

光照一致性是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的另一個(gè)關(guān)鍵問題。不同于VR中的純虛擬世界，AR是將計(jì)算機(jī)生成的虛擬對象疊加到真實(shí)世界的場景之上從而實(shí)現(xiàn)的對真實(shí)世界的增強(qiáng)，是對真實(shí)世界與虛擬世界的融合。a.未經(jīng)處理的虛擬圖像b.鏡面處理c.最終圖像渲染技術(shù)：快速陰影4“光明與陰影，是世界上最完美的連體嬰。（《光與影》渡邊淳一）”在考慮到光照一致性之后，快速陰影也是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)渲染過程中的重要一部分。加光影效果后無光影真實(shí)世界光影三維場景的光影環(huán)境需要開發(fā)者按照一定的規(guī)則去添加以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)感。光和陰影可以增加場景的真實(shí)度。渲染技術(shù)：物體遮擋5

遮擋問題是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)中最難解決的問題之一。當(dāng)前大多增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)只是簡單的將虛擬對象疊加到真實(shí)場景上，所以虛擬對象始終處于真實(shí)場景的前方。當(dāng)場景中的虛擬物體需要被真實(shí)物體遮擋時(shí)，這些簡單的系統(tǒng)就無法滿足我們的需求了。PokemonGo在2020年5月推出了RealityBlending（虛實(shí)融合）的功能，這個(gè)功能可以讓虛擬精靈與真實(shí)場景發(fā)生重疊，產(chǎn)生視覺真實(shí)的遮擋效果。渲染技術(shù)：視圖管理6增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)允許用戶看到實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)生成的三維圖像，并與他們互動，同時(shí)保留了真實(shí)世界的視圖。但是有時(shí)候，我們的目標(biāo)不僅是顯示一些虛擬物體，而是能對虛擬或真實(shí)的物體進(jìn)行注釋以傳達(dá)該對象的相關(guān)信息。實(shí)時(shí)AR標(biāo)記-“DullyNoted”。通過這款應(yīng)用，你可以通過手機(jī)上的AR功能在紙質(zhì)書上進(jìn)行標(biāo)記，并上傳到云端。這樣做不僅省去了在書本上寫字的麻煩，還可以隨時(shí)上傳到云端與他人分享，非常的便利。渲染技術(shù)：場景加速7

場景圖（SceneGraph

）是將一組物體封閉在一個(gè)簡單幾何體（包圍球、包圍盒）內(nèi)，建立樹狀結(jié)構(gòu)來進(jìn)行場景內(nèi)物體空間位置的有效管理，從而提高各種檢測的運(yùn)算速度。sceneFrustumcullingOcclusionculling渲染技術(shù)：場景加速8多層次細(xì)節(jié)處理（LevelofDetails）能夠根據(jù)不同的相機(jī)距離，顯示不同精細(xì)度的模型，達(dá)到計(jì)算量的下降和性能提升。簡單而言，當(dāng)距離相機(jī)近的物體將顯示高精度的模型，距離相機(jī)遠(yuǎn)的物體將顯示低精度的模型，甚至直接不顯示。9/creating-virtual-360-panorama-cg-tutorial/PanoramaOutput渲染技術(shù)：基于圖像的繪制技術(shù)傳統(tǒng)圖形繪制技術(shù)均是面向景物幾何而設(shè)計(jì)的，因而繪制過程涉及到復(fù)雜的建模、消隱和光亮度計(jì)算，渲染計(jì)算量大、速度慢?；趫D像的繪制技