Метод рендеринга сложных полигональных сцен с применением функционально заданных объектов

Abstract

Представлен метод рендеринга сложных сцен. Основная идея метода заключается в генерации изображения сцены путем ее реконструкции из динамически выбранного набора случайных точек выборки поверхности. Визуализируется изображение сложной трехмерной сцены, состоящей из примитивов – треугольников, с помощью реконструкции из динамически выбранного массива точек поверхностей. Опорные точки представляют сложную геометрию сцены, поэтому не каждый треугольник должен обрабатываться отдельно во время рендеринга. На первом этапе выбираются точки случайной выборки таким образом, чтобы они покрывали проекции объектов в плоскости изображения приблизительно равномерно. На втором этапе, метод реконструирует видимость между выбранными опорными точками. Метод не зависит от связности сетки и топологии. В результате время рендеринга растет только логарифмически от количества треугольников в сцене. Автоматическое определение сцены с низкой детализацией обеспечивает высокую скорость рендеринга. Предварительно вычисленные структуры данных позволяют интерактивно делать динамическое обновление сцены. Для описания поверхностей используются функции отклонения (второго порядка) от базовой квадрики. Для формирования моделей сложных объектов на базе функций возмущения используются теоретико-множественные операции объединения и пересечения, осуществляемые с применением булевых функций.