基于GPU的实时毛皮渲染及优化

传统毛皮材质模拟需要使用大量细长面片,在实时渲染中会占用过多的绘制资源,造成性能瓶颈。为了解决场景中大量毛皮材质模型的实时渲染性能问题,文中提出一种基于多层纹理渲染实现的实时毛皮渲染方法,通过逐层不透明度衰减的方式模拟多层毛发切片叠加,从而快速、高效地模拟出大量短小毛发。根据毛发的光照特性,同时结合线性兰伯特光照算法、环境光遮蔽算法、菲涅尔近似轮廓光算法、各向异性高光算法等多种光照算法,经过伽马校正后模拟出具有真实感的毛皮光照效果,并提出通过修正不透明度衰减公式减少渲染层数的优化方案,减少绘制开销,使性能与渲染效果达到相对平衡。优化后,文中方法能实时处理一定规模的真实感毛皮渲染,对于毛皮材质在游戏、动画、虚拟现实等领域的应用具有重要意义。