RenderMan REYES Grid Reparameterization

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　　文中所使用的简写如下：

Term	Vereinfachte Form	Übersetzen
RenderMan	RM	“渲染人”
Shading Point	SP	着色点
Convex Hull	CH	凸壳
Shading Rate	SR	着色率
Grid ID	GID	网格编号
Catmull-Clark Subdivide	CCSUBD	卡特默克拉克细分表面

　　一切输入RM的REYES管线中的几何体（多边形、NURBS、CCSUBD）都会被打散为承载微多边形顶点的网格。Shading在微多边形的四个顶点上进行，然后光栅化整个网格，微多边形内部线性插值四个顶点的颜色，尔后进行乱续采样，最后经过过滤生成结果。由于在REYES内部所有的几何体都成为了参数化的，所以倘若重新构造出网格这个Quadric Patch，就可以对REYES管线所处理的模型进行重建与恢复。

　　本质上一切点云模型重组都是多维数据插值问题。由于RM点云的素质可控，所以我们可以避免碰到使用激光扫描的方法得到的点云素质不稳定（即存在noise）这个弊端，直接应用简单高效的方法进行网格重组，而不需要使用诸如Implicit Surface、MLS之类的方法。

　　对于重组极其复杂Displacement表面我提出了一些算法的修改意见。

　　算法如下：

• 使用DSO获取GID与SP的UV
• 将UV映射到一个足够大的参数化空间上
• 检查现有UV覆盖的区域是否规则，如果不规则则计算参数化空间内的CH
• 沿着U（或者V）方向，用样条穿过拥有同一组（或者近似在一条直线上）V（或者U）的点，函数值为顶点的高度域数值
• 采样样条曲线镶嵌整个参数化空间
• 则位于凸壳内部的三角形就是原始网格的近似

　　例如这是一个由RM渲染的三次NURBS面片，与其输出的点云。SR为了快速求解设为500，获得了1450个SP。RM输出的Ci是其UV值，GL里PointSize设置为4.0，启用了GL_POINT_SMOOTH。

  　　我们将每个网格分离开来，使用样条进行空间插值，构造样条面。这是所有网格统一沿着U方向线性插值得到的结果，生成2601个点。左边使用线性插值，右边使用Akima 样条插值。虽然说这里效果几乎相同，但是可以肯定的是，使用线性插值只在网格SP本来就较多的情况下适用。

 

　　下面讨论不规则面片。

　　我们需要将一个网格在UV空间内的绑定矩形以及凸壳计算出来。对于有些Patch因采样点不足以计算样条曲线时，我们将自适应的在整个参数化空间内拓展，并且在边界上保证切线连续。

　　这里是最终的渲染效果，可以看到结果是相当令人满意的，着色非常的平滑。

 

　　如果对程序感兴趣可以向我索取，因为代码没有重构，比较凌乱，这里就不放上来了。