臺灣博碩士論文加值系統

Sparse Voxel Octree (SVO)是一種應用在儲存靜態大場景的資料結構，其結構簡單有規律的優點，成為常用的場景儲存方式，但對於動態場景卻不然，必須不斷的重新建構SVO樹以因應場景中物體位置的不停轉換，這樣一再地重建SVO樹會降低動態場景成像的動態效果。在本論文中我們考慮在動態場景中使用SVO資料結構，在避免一再重建物體的SVO樹情況下，我們提出一個簡單的成像方法，將動態場景的隱藏面去除與光影效果呈現出來。我們的方法是把場景中的每一個物體當作獨立的個體並建立一棵SVO樹，如果物體是擁有連續姿勢的動態物體，則將每個姿勢各建一棵SVO樹，利用Z-buffer與Shadow z-buffer的技巧，將場景的隱藏面去除與光影效果成像出來。最後，我們也實驗證明我們的方法正確而且實作容易。

Sparse Voxel Octrees (SVOs) are used as the representations of large static scenes. SVO has simple structure and level-of-detail information. So, rendering a large static scene with SVO representation becomes time efficient. But if we consider the dynamic scenes with SVO representation, then we have to reconstruct the SVO in response to the object movement in the scene. Its time is inefficient. In this paper, we propose a simple rendering method for objects with SVO representation in dynamic scenes. Our method avoids regular reconstruction of object’s SVO. By using the techniques of Z-buffer and Shadow z-buffer, we render the scene with hidden-surface removal and shadow effect. Experimental results show that our method is correct and that implementation is easy.

附圖目錄 III
附表目錄 III
第一章 簡介 1
第二章 相關研究 3
2.1 SPARSE VOXEL OCTREES 3
2.2 Z-BUFFER 5
2.3 SHADOW Z-BUFFER 6
2.4 CUDA 7
2.5 光線追蹤 9
第三章 研究方法 11
3.1 座標轉換 11
3.2 隱藏面去除 13
3.3 SHADOW Z-BUFFER 14
3.4 成像方法 15
3.5 處理帶有連續動作的物體 17
第四章 實驗結果 18
4.1 實驗環境 18
4.2 實驗結果 19
4.2.1 實驗一 20
4.2.2 實驗二 22
4.2.3 實驗三 26
4.2.4 實驗四 28
4.3 討論 31
第五章 結論與未來展望 32
致謝 33
參考文獻 34

附圖目錄
圖 2.1 Efficient Sparse Voxel Octrees 4
圖 2.2 Shadow Z-buffer示意圖 6
圖 2.3 CUDA中記憶體的分配 8
圖 2.4 光線追蹤法示意圖 9
圖 3.1 更新範圍示意圖 14
圖 3.2 帶有連續動作的物體 17
圖 4.1 物體A(靜態物體，沒有連續動作) 21
圖 4.2 物體B(動態物體，有連續動作) 21
圖 4.3 眼睛位於場景正前方 23
圖 4.4 眼睛位於場景正前方俯角45度 23
圖 4.5 眼睛位於場景側邊 24
圖 4.6 物體的旋轉和其產生的連續畫面 25
圖 4.7 眼睛處在場景正前方時所看見的畫面 26
圖 4.8 眼睛在場景側邊所見畫面 27
圖 4.9 眼睛處在場景正前方時所看見的畫面 29
圖 4.10 眼睛在場景正上方所見畫面 29
圖 4.11 眼睛在場景側邊所見畫面 30
附表目錄
表 4.1 實驗環境 18
表 4.2 實驗數據 19
表 4.3 實驗結果 31

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