1、在許多應(yīng)用中，需要高效而快速地繪制包含光澤(glossy)材質(zhì)的復(fù)雜場(chǎng)景。然而，光澤材質(zhì)的定向反射、非鏡面性使得這項(xiàng)工作變得極具挑戰(zhàn)性，尤其是在繪制相互反射效果(inter-reflection)的時(shí)候。本文提出了一個(gè)采用雙向路徑聚類(bi-directional path clustering)與虛擬點(diǎn)光源層次結(jié)構(gòu)(virtual point lightshierarchy)的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)包含光澤材質(zhì)的復(fù)雜場(chǎng)景的全局光照明(global

2、illumination)的快速計(jì)算。雙向路徑聚類算法首先對(duì)由光源發(fā)出的路徑(light-path)和視線發(fā)出的路徑(eye-path)進(jìn)行聚類(clustering)，產(chǎn)生出比較稀疏的具有代表性的樣本。隨后對(duì)于light-path的聚類結(jié)果，本文計(jì)算并存儲(chǔ)聚類路徑的光照亮度與方向，將其作為一個(gè)虛擬光源進(jìn)行存儲(chǔ)；而對(duì)eye-path的聚類結(jié)果本文會(huì)計(jì)算并存儲(chǔ)光照響應(yīng)函數(shù)(radiance response function)。在光照計(jì)算

3、時(shí)，利用這些存儲(chǔ)于light-path與eye-path聚類上的值進(jìn)行積分運(yùn)算從而得到每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的光照亮度。通過(guò)這種方法，本文的聚類結(jié)果可以有效的逼近光澤材質(zhì)的特性——反射的方向性和一致性。然而，通過(guò)聚類方法得到的虛擬方向光源總會(huì)引入誤差，為保證該誤差可控，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)繪制的加速，本文在雙向路徑聚類算法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了方向性虛擬點(diǎn)光源(directional virtual point light)層次結(jié)構(gòu)的方法。通過(guò)構(gòu)建ligh