基于GPU加速的辐射度光照算法的研究及应用

辐射度光照算法作为一种广泛应用的全局光照模型,直接影响了闭合场景的光照渲染效率和真实感程度.传统辐射度算法求解复杂、计算量大,改进的逐步求精辐射度算法可以即时地计算面片形状因子,但是对于面片数目较多的复杂场景,求解仍然非常耗时.为此提出了一种利用图形处理器(GPU)来实现逐步求精辐射度光照的算法,该算法充分利用GPU的并行计算能力和可编程性,将算法中面片可见性的判断和形状因子的计算完全在GPU中完成.采用GLSL着色器语言编制特定的着色器程序,片段着色器程序实现形状因子的计算和每个面片辐射度的求解.通过应用程序创建自己的帧缓冲区对象,利用离屏渲染、纹理缓存等技术来进行渲染和中间结果存储.改进后的算法对于简单场景的光照渲染可以达到交互的速度,对于复杂场景会大大提高其计算速度,减少光照渲染时间,改进其光照渲染的效果.