张宏伟

（四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室，成都 610065）

0 引言

随着计算机图形图像技术的普及，人们对计算机生成图形的逼真性要求越来越高，计算机图形学正融入于包括电影制作、医疗影像，以及3D建模建筑等各行各业。光照效果的计算是生成逼真图形图像的基础，而全局光照则是计算机图形学中最有前景以及最活跃的研究方向之一。传统的全局光照需要光线跟踪，因而会导致计算量较大从而达不到实时渲染的目的。而对于静态场景来说，对场景进行预计算则是一种可以大大减少实时渲染时间开销，有效提高效率的方法。

光照探针技术是在实时渲染中一种快速的近似光照技术。它的优势是将光照传输过程中的一些计算预先存储在光照探针中，在实时渲染时便可以发挥性能优势。通常的光照探针需要手动在场景中进行放置，而且存在漏光等情况。本文实现的算法可以较好的解决手动调整探针位置及漏光缺陷，达到实时渲染的目的。

1 相关工作

由于实时渲染的要求，利用预计算进行全局光照的计算是一种常用方式。Greene[1]在1986年提出了Cube Mapping，将周围环境存储在一张立方体贴图的六个面上。Sloan[2]在2002年提出PRT（Pre-computed Radiance Transfer）方法，该方法将全局光照中复杂的光照计算利用一个光线传输函数作为输入，运用球谐函数及预计算，将光照的多次反射的计算转变为简单的内积计算。Crassin[3]在2011年提出了著名的圆锥体素光线追踪算法（Voxel Cone Tracing），该方法将场景中的网格数据编码成一个多层次的体素八叉树结构，采用圆锥体光线跟踪，该结构可以大大加速光照及可见性的计算。……