逼真地實(shí)時繪制動物毛發(fā)是3D交互式軟件、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字娛樂等領(lǐng)域的重要課題之一。由于毛發(fā)數(shù)量巨大且細(xì)節(jié)復(fù)雜,導(dǎo)致計算耗時過長,高精度的毛發(fā)效果僅能用于離線渲染。近年來,隨著圖形硬件和毛發(fā)繪制算法的進(jìn)步,已經(jīng)在PC端較好地實(shí)現(xiàn)了高精度毛發(fā)的繪制。移動設(shè)備受到CPU性能、內(nèi)存大小等方面限制,它與PC端毛發(fā)的繪制方法不同,其現(xiàn)有的毛發(fā)實(shí)時繪制技術(shù)不能滿足移動設(shè)備對性能的要求。自然界動物的毛發(fā)種類繁多,單一的技術(shù)方案不能有效應(yīng)對所有的毛發(fā)種類。因此,本文提出的毛發(fā)繪制方法主要應(yīng)用于短發(fā)場景。本文基于現(xiàn)有毛發(fā)繪制方法的分析總結(jié),針對移動端毛發(fā)繪制的特點(diǎn),改進(jìn)了相應(yīng)的毛發(fā)繪制方法,對毛發(fā)外形、動態(tài)模擬、渲染等方面進(jìn)行了深入研究,主要工作及成果如下。(1)提出了一種基于層疊切片網(wǎng)格的毛發(fā)生成方法,用于生成毛發(fā)外形。該方法引入二維紋理映射的體繪制技術(shù),僅在毛發(fā)生長模型的法線方向生成多層切片網(wǎng)格,通過映射噪聲貼圖,最終混合生成毛發(fā)外形,并將Bakay方法應(yīng)用于毛發(fā)的外形控制,以調(diào)整毛發(fā)形狀。(2)將簡諧波應(yīng)用于毛發(fā)頂點(diǎn)的偏移,以近似毛發(fā)受風(fēng)力影響的效果。為了保證毛發(fā)運(yùn)動的真實(shí)感,分別對頂點(diǎn)的三個坐標(biāo)使用不...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1使命召喚:Ghost Hairworks毛發(fā)效果截圖

在毛發(fā)制作的早期階段,通常以發(fā)線為單位來生成毛發(fā)外形,線模型需要對每根毛發(fā)建立法線模型并渲染。Daldegan等人[3]設(shè)計出一種基于線模型的毛發(fā)生成與渲染系統(tǒng),用戶在三維空間創(chuàng)建一些特征線,通過復(fù)制線模型來生成整個毛發(fā)模型。制作毛發(fā)外形時,在模型需要生成毛發(fā)的位置先創(chuàng)建一些曲線....

圖2.1 GPU渲染管線

隨著時代的發(fā)展,GPU渲染管線朝著更高的靈活性和可控性方向發(fā)展,可編程渲染管線應(yīng)運(yùn)而生。其中,頂點(diǎn)著色器,片元著色器,這些可編程的著色器階段可以說是GPU進(jìn)化最重要的貢獻(xiàn)�！禦eal-TimeRendering,FourthEditor》[1]書中將渲染流程分為3個階段:應(yīng)用....

圖2.2游戲引擎代表作品

Unity3D是由UnityTechnologies開發(fā)的跨平臺游戲引擎,于2005年6月在AppleInc.的全球開發(fā)大會上首次宣布并發(fā)布,它是MacOSX操作系統(tǒng)專有的游戲引擎。截至2018年,該引擎已擴(kuò)展為支持25個平臺。Unity3D可用于創(chuàng)建三維、二維、虛擬現(xiàn)實(shí)....

圖2.3貼圖模型毛發(fā)制作步驟

三步流程的具體示意圖如下:圖2.3中的(a),(b),(c)分別對應(yīng)1,2,3步驟,貼圖模型方法由于其制作流程簡單,不消耗硬件資源而得到廣泛應(yīng)用,但是該方法制作的毛發(fā)體積感不足,更像是一張單薄的面片,對于毛發(fā)的效果表現(xiàn)不夠真實(shí)。

本文編號：4040529