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动态场景高质量软阴影的实时绘制的中期报告
本次中期报告将重点介绍动态场景高质量软阴影的实时绘制的技术实现和进展情况。
一、背景和现状
随着计算机图形学技术的不断发展，实时渲染已经成为游戏和电影等领域不可或缺的一部分。然而，在动态场景中实现高质量软阴影仍然是一个挑战，因为软阴影需要考虑多个光源、物体形状、材质以及相机位置等因素。
目前，实现动态场景高质量软阴影的方法主要分为两类：基于阴影映射的方法和基于光线追踪的方法。基于阴影映射的方法可以快速生成硬阴影，但软阴影需要对阴影贴图进行模糊处理，因此效果有限。基于光线追踪的方法可以生成更逼真的软阴影，但计算量较大，难以实时绘制。
二、方法和实现
为了解决动态场景高质量软阴影的实时绘制问题，我们采用了一种基于屏幕空间的高质量软阴影算法。具体方法如下：
1.维护深度缓冲区和法线缓冲区，用于确定每个像素的空间位置和面的法线方向。
2.利用屏幕空间的锥体将场景分为多个区域。
3.对于每个区域，计算该区域到光源的距离和平面上的半径，以确定软阴影的尺寸。
4.对每个像素，根据其空间位置和面的法线方向计算出阴影投射到平面上的尺寸，从而计算出软阴影半径。
5.利用半透明材质将软阴影叠加到场景中，同时保留场景中的着色和纹理等细节。
在实现过程中，我们使用了OpenGL和OpenCL作为实现工具，并进行了多次优化和调试，以提高算法的效率和稳定性。具体实现细节将在后续报告中进行详细说明。
三、进展和展望
目前，我们已经完成了基本的算法实现和初步的测试，发现该算法可以实现较高质量的软阴影效果，并具备一定的实时绘制能力。接下来，我们将进一步完善算法，加强对多光源、多物体和复杂场景的支持，并将其应用到实际的游戏和动画制作中，以拓展其应用领域。