基于预步进自适应采样的近景体积云渲染

摘要

目前主流的体积云渲染方法仅适用于远景体积云，而对于近景可穿越体积云，其渲染效果和性能往往不理想.针对这一问题，提出了一种基于预步进的自适应采样优化方法，以提升近景可穿越体积云的实时渲染效果.首先，通过预步进与探针下采样，生成云层的密度分布信息.根据该信息，针对性地增加极近采样点数量，并围绕非空采样点调整采样点分布，解决相机位于云层边缘时的噪点问题和射线路径上的无效采样问题.最后，为解决低分辨率预步进探针带来的渲染结果不一致的问题，采用相似度加权的方法优化最终着色结果 .实验结果表明，本文的优化方法在应对穿越积云等成块分布的云层时，渲染效果和性能提升明显，其PSNR与SSIM分别相较于均匀步长策略提升4.62%、6.53%，与此同时，性能提升4.59%.

关键词

体积云 / 预步进 / 实时渲染 / 光线步进 / 步进策略