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摘要
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本文提出了一种新颖的增强现实（AR）框架，该框架整合了先进的光学模型以模拟动态光照效果，实现了逼真的昼夜循环并增强了AR的真实感。传统虚拟环境通常难以处理实时、高保真的光照过渡，限制了其在动态模拟等应用中的有效性。为解决这一问题，我们引入了一种动态光照模型，该模型复制了从日出到日落太阳光线的自然变化过程，从而创建高度逼真的虚拟环境。我们的框架采用六张照片作为AR背景，并运用先进的渲染技术生成具有高质量纹理和增强对比度的精细模型，特别是在低光照条件下。一种渐进式光照算法确保了白天与黑夜之间的平滑过渡，通过在较暗场景中的环境效果来保持真实感。该系统的核心是一个虚拟太阳，作为主要光源，投射动态光照以增强环境的自然外观。通过法线贴图实现了深度和复杂的表面细节，在不增加几何复杂性的情况下丰富了模型，从而保持了高效的性能。此外，一种基于纹理采样的光照算法能够动态适应实时光照变化，确保虚拟物体与其周围环境之间无缝过渡和自然交互。这种自适应方法显著提升了AR的真实感，使其非常适合应用于娱乐、教育等领域。
Keyword:
Dynamic lighting
Augmented reality
Graphics rendering
Feature enhancement
Skybox
Texture sampling
Normal mapping
Object modeling
期刊
IF:
2.9
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