项目简介：生产实践中的场景越来越复杂和庞大，一方面动态场景已广泛出现，另一方面场景中的物体对象越来越多。这给绘制技术提出了很大的挑战。为此，该成果在场景的组织、表达和搜索等方面进行探索，在光照计算、光线跟踪、定位计算、特效计算等方面取得了一系列的进步。具体简介如下：
1、纹理合成方面
对全局优化的纹理合成方法进行了深入的研究，得到了其计算过程中的一些局部稳定性，并利用它们很好地加速了纹理合成计算；成果提出的新纹理合成方法，其合成质量与目前国际上合成质量最好的纹理优化方法相当，合成速度比目前国际上速度最快的并行可控纹理合成方法具有更好的计算复杂性，能实时合成2048*2048的大纹理。 
2、真实感光照计算方面 
提出了一种渐进采样的真实感光能计算方式，能有效重用已有采样来提高光照计算的收敛速度，其效率好于国际上的同类工作。 
3、场景绘制方面
提出一种虚拟结构来反映光线与面片相交的局部稳定信息，并使这种局部信息能方便重用和使用GPU，由此降低了计算复杂度，并使其绘制质量，优于国际上同类工作；成果提出一种对场景空白区域进行有效管理的组织表达形式，它能快速地建立并很好地加速光线跟踪计算，因此可高效地处理动态场景。其综合加速性能好于国际上已知的各种加速结。
4、场景组织方面 
提出一种网格均匀划分对于光线跟踪计算的代价预估计算方法；提出一种多面体的凸剖分方法，以将场景组织成凸多面体的空间网格，有利于各种绘制计算的高效执行。相比与已有的凸剖分方法，新方法在空间复杂度、计算复杂度等方面均有大幅提高，特别是能处理非流形的情况。 
5、快速定位方面
提出一种对场景单元进行有序组织的结构和技术，对于二维场景空间，进行基于凸多边形的分割组织，使得点在二维空间的定位计算效率，优于国际上的同类工作。 
6、裁剪计算方面 
裁剪计算是场景组织与绘制计算中的基本几何计算，成果提出了2种高效的任意多边形对线段的裁剪计算方法。其一是将多边形剖分为一些凸多边形，其二是将多边形的边分解成一些凸片段。这2种新方法的计算复杂度都能根据裁剪任务自适应地在O(logN)与O(N)之间变化，且在O(N)复杂度的情况下，也能有效降低计算量。 
7、此外，还包括绘制视点选择方面，表面高度复杂场景的绘制方面。

产品性能：初步形成的原型系统，能在普通微机上对运动物体面片数超过两千万的大规模动态场景进行24帧/秒以上的真实感绘制（包括反射和折射），以及实时绘制短毛这种表面高度复杂的场景，实时合成2048*2048的大规模纹理等。 1、动态场景实时绘制
在１台Intel (R) Core(TM)2 Quad CPU Q9550 @ 2.83 GHZ (4 CPUs), 4MB RAM的微机上生成512*512象素的图象（包括反射＼折射＼阴影等），可处理包含２千多万面片的动态场景，速度可在24fps以上。
2、纹理实时合成
能以十几毫秒的速度生成一幅2048*2048像素的大纹理，并具有很高的质量。
3、定位计算
（1）相比与常用的多面体表达方法—双边链方法，能节省约一半的空间；
（2）与常用的射线法相比可提高速度5.57倍到48.95倍；
（3）与快速的BSP树相比，方法‘＋八叉树’可节省空间几倍，节省预处理时间几百倍（处理大模型），而定位计算速度相当。
4、短毛绘制
在普通微机上，可以对短毛进行实时的真实感绘制。

应用行业：电子与信息,其他

专利情况：已有专利4个

产业化前景分析：本成果的技术可直接转化到应用系统中，市场前景广阔。

应用范围：需要进行大规模场景绘制的应用领域均可使用，如虚拟现实、群体动画、城市展示、电影特效等。将其应用于城市规划设计与展示时，可以将城市的建筑、道路等静态模型提供给系统，并将汽车等运动模型及运动方式提供给系统，系统将对城市进行真实感很强的虚拟展示。本成果的绘制效率很高，可以很快得到城市规划的应用效果预测。因此，能便于及时修改规划设计，提高规划的效率。