大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 05:04
近年來,隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,眾多具有戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,逐步發(fā)展成為潛力巨大的戰(zhàn)略需求產(chǎn)業(yè),而數(shù)字動(dòng)漫與影視產(chǎn)業(yè)正在其中。數(shù)字動(dòng)漫影視產(chǎn)業(yè)是互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與人文藝術(shù)內(nèi)容相結(jié)合的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展產(chǎn)業(yè),其真實(shí)感渲染技術(shù)在影視特效領(lǐng)域中發(fā)揮著極其重要的作用,F(xiàn)如今,文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)對影像的呈現(xiàn)精度和質(zhì)量的需求越來越高,其大規(guī)模計(jì)算任務(wù)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求是真實(shí)感渲染與視覺特效仿真方面應(yīng)探究的內(nèi)容。本文針對國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目---數(shù)字媒體高真實(shí)感并行渲染關(guān)鍵技術(shù)與高性能應(yīng)用軟件系統(tǒng)中的超大規(guī)模TB級(jí)別場景數(shù)據(jù)的需求,研究基于自定義場景表示規(guī)范的大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng),包括大規(guī)模場景的建模、著色、組織、分層繪制等各個(gè)方面。一方面獲取大規(guī)模三維場景傳輸和轉(zhuǎn)化過程中的場景數(shù)據(jù),從而為后續(xù)的場景分布式渲染、并行渲染任務(wù)等提供數(shù)據(jù)支持,另一方面進(jìn)行場景的分層繪制,用于后期的更改與合成工作,以便完成達(dá)到場景的高真實(shí)感渲染的要求。大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng)是基于Maya-API使用Python語言開發(fā)的可嵌在Maya建模軟件中的一款場景文件讀寫工具包。該系統(tǒng)是連接Maya三維建模軟件與渲染引擎Rw...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?Rwing這染場景圖??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???第3章系統(tǒng)需求分析??3.1系統(tǒng)整體概述??3.1.1系統(tǒng)概述??大規(guī)模場景的高度真實(shí)感渲染并行系統(tǒng)Rwing由大規(guī)模場景的建模與分層??繪制系統(tǒng)、渲染引擎兩大部分組成,大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng)基于??Maya-API工具包,以插件的形式集成在Maya建模軟件中。這染引擎可集成在??大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng)之中,可在Maya建模軟件中加載插件后自動(dòng)??加載渲染引擎,也可支持獨(dú)立使用,分為在本地使用及部署在高性能計(jì)算平臺(tái)??神威太湖之光中兩個(gè)版本。大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng)是該系統(tǒng)中一個(gè)??重要部分,為執(zhí)行渲染任務(wù)提供數(shù)據(jù)支持。??通過在建模軟件Maya中建模構(gòu)造大規(guī)模場景,對場景進(jìn)行材質(zhì)與分層等??功能性編輯后,啟動(dòng)渲染流程自動(dòng)進(jìn)行場景的渲染以生成渲染繪制結(jié)果。渲染??引擎開始工作之前會(huì)按照該系統(tǒng)定義的格式規(guī)范生成場景對應(yīng)的包含各個(gè)元素??的xml文件、obj文件、abc文件。渲染中生成的表示場景規(guī)范的文件包括xml??文件、obj文件或者是abc文件可以保存直接在渲染引擎中離線渲染,渲染引擎??識(shí)別xml文件將其中的模塊依次解析,調(diào)用相應(yīng)的功能模塊,加載其需要的內(nèi)??容,以進(jìn)行渲染工作形成渲染圖片。Rwing渲染系統(tǒng)與本系統(tǒng)的執(zhí)行任務(wù)流程??主要為:??r-?幾何場景建模??_?.?大規(guī)模場景的建?^?/?、m-敬'??Maya?一維她4』.—購脫■?-?:迫染傭??—?分層繪制??圖3-1?Rwing渲染系統(tǒng)的流程??11??
所要實(shí)現(xiàn)的功能有了一定的認(rèn)??識(shí)。本章在需求分析的前提之下,將對系統(tǒng)的組織架構(gòu)以及功能模塊劃分進(jìn)行??設(shè)計(jì)。??4.1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)??本文研究的大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng)是連接建模軟件與渲染引擎??的中間系統(tǒng),使該系統(tǒng)以工具包方式加載到Maya建模軟件中,通過進(jìn)行大規(guī)??模三維場景裝配與粒子動(dòng)力學(xué)建模后,對幾何體進(jìn)行材質(zhì)建模,將場景的信息??元素按照自定義的格式存儲(chǔ)與導(dǎo)出,啟動(dòng)渲染引擎執(zhí)行分層繪制任務(wù)。該系統(tǒng)??主要完成四大功能模塊的設(shè)計(jì),其整體架構(gòu)圖與各功能模塊之間的關(guān)系如圖4-1??所示。??__?_?Maya?API?—???—_??,大規(guī)模三維場累裝配I?粒子動(dòng)力學(xué)建模??大規(guī)模三維????;??場景建模??;Rwingfl主材明51模;?MelW峨速模?Maya?To?Rwing材質(zhì)轉(zhuǎn)換??:—-?HEEEErEEEHL_____—ZIEEEEEEn二'??:RW'ng?Standarc?Sr.iner?Rwing?brf?Shader?Unibert?Phong??{?,?....?.?...、?i??場眾組織模式??場景組織和?V?oU:?■■?:-:Codc?‘??存儲(chǔ)模式?——????場眾電幀導(dǎo)出模式?場景饒頭導(dǎo)出模式??Xmi??iobj?;?Xmi.?obj?爻abcil件?|???.??分層繪_??分層繪制??Diffuse.1..:?Diffuse_directJ/!?Diffusejndireci.1.^?Specular1/;?Specuiar_direct;-:?Spe
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Maya MentalRay渲染器的分層渲染技術(shù)研究[J]. 周小淦. 電子技術(shù)與軟件工程. 2014(19)
[2]淺析3Dsmax的材質(zhì)庫的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 孔琳. 無線互聯(lián)科技. 2013(02)
[3]基于CA的離散粒子系統(tǒng)仿真和顯示研究[J]. 衷灣,余都,江順亮. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2011(01)
[4]基于物理動(dòng)力學(xué)的煙霧建模與渲染[J]. 羅忠奎,李西猴,胡貴菊. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2010(22)
[5]XML解析技術(shù)研究[J]. 馮進(jìn),丁博,史殿習(xí),張矚熹,許凱. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(02)
[6]大規(guī)模城市場景的高效建模及其實(shí)時(shí)繪制[J]. 劉波,王章野,王麗英,華煒,彭群生. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2008(09)
[7]非真實(shí)感繪制技術(shù)研究[J]. 關(guān)雪梅. 科技資訊. 2007(32)
[8]大規(guī)模復(fù)雜場景交互繪制技術(shù)綜述[J]. 吳玲達(dá),高宇,魏迎梅. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2007(09)
[9]大規(guī)模三維場景可視化的數(shù)據(jù)組織方法研究[J]. 翟巍,遲忠先,方芳,呂成姝. 計(jì)算機(jī)工程. 2003(20)
[10]真實(shí)感圖形渲染算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 高永明. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2002(03)
碩士論文
[1]真實(shí)感光照技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張麗.電子科技大學(xué) 2010
[2]基于真實(shí)感技術(shù)的渲染引擎架構(gòu)和開發(fā)[D]. 邱捷.電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3603656
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?Rwing這染場景圖??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???第3章系統(tǒng)需求分析??3.1系統(tǒng)整體概述??3.1.1系統(tǒng)概述??大規(guī)模場景的高度真實(shí)感渲染并行系統(tǒng)Rwing由大規(guī)模場景的建模與分層??繪制系統(tǒng)、渲染引擎兩大部分組成,大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng)基于??Maya-API工具包,以插件的形式集成在Maya建模軟件中。這染引擎可集成在??大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng)之中,可在Maya建模軟件中加載插件后自動(dòng)??加載渲染引擎,也可支持獨(dú)立使用,分為在本地使用及部署在高性能計(jì)算平臺(tái)??神威太湖之光中兩個(gè)版本。大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng)是該系統(tǒng)中一個(gè)??重要部分,為執(zhí)行渲染任務(wù)提供數(shù)據(jù)支持。??通過在建模軟件Maya中建模構(gòu)造大規(guī)模場景,對場景進(jìn)行材質(zhì)與分層等??功能性編輯后,啟動(dòng)渲染流程自動(dòng)進(jìn)行場景的渲染以生成渲染繪制結(jié)果。渲染??引擎開始工作之前會(huì)按照該系統(tǒng)定義的格式規(guī)范生成場景對應(yīng)的包含各個(gè)元素??的xml文件、obj文件、abc文件。渲染中生成的表示場景規(guī)范的文件包括xml??文件、obj文件或者是abc文件可以保存直接在渲染引擎中離線渲染,渲染引擎??識(shí)別xml文件將其中的模塊依次解析,調(diào)用相應(yīng)的功能模塊,加載其需要的內(nèi)??容,以進(jìn)行渲染工作形成渲染圖片。Rwing渲染系統(tǒng)與本系統(tǒng)的執(zhí)行任務(wù)流程??主要為:??r-?幾何場景建模??_?.?大規(guī)模場景的建?^?/?、m-敬'??Maya?一維她4』.—購脫■?-?:迫染傭??—?分層繪制??圖3-1?Rwing渲染系統(tǒng)的流程??11??
所要實(shí)現(xiàn)的功能有了一定的認(rèn)??識(shí)。本章在需求分析的前提之下,將對系統(tǒng)的組織架構(gòu)以及功能模塊劃分進(jìn)行??設(shè)計(jì)。??4.1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)??本文研究的大規(guī)模場景的建模與分層繪制系統(tǒng)是連接建模軟件與渲染引擎??的中間系統(tǒng),使該系統(tǒng)以工具包方式加載到Maya建模軟件中,通過進(jìn)行大規(guī)??模三維場景裝配與粒子動(dòng)力學(xué)建模后,對幾何體進(jìn)行材質(zhì)建模,將場景的信息??元素按照自定義的格式存儲(chǔ)與導(dǎo)出,啟動(dòng)渲染引擎執(zhí)行分層繪制任務(wù)。該系統(tǒng)??主要完成四大功能模塊的設(shè)計(jì),其整體架構(gòu)圖與各功能模塊之間的關(guān)系如圖4-1??所示。??__?_?Maya?API?—???—_??,大規(guī)模三維場累裝配I?粒子動(dòng)力學(xué)建模??大規(guī)模三維????;??場景建模??;Rwingfl主材明51模;?MelW峨速模?Maya?To?Rwing材質(zhì)轉(zhuǎn)換??:—-?HEEEErEEEHL_____—ZIEEEEEEn二'??:RW'ng?Standarc?Sr.iner?Rwing?brf?Shader?Unibert?Phong??{?,?....?.?...、?i??場眾組織模式??場景組織和?V?oU:?■■?:-:Codc?‘??存儲(chǔ)模式?——????場眾電幀導(dǎo)出模式?場景饒頭導(dǎo)出模式??Xmi??iobj?;?Xmi.?obj?爻abcil件?|???.??分層繪_??分層繪制??Diffuse.1..:?Diffuse_directJ/!?Diffusejndireci.1.^?Specular1/;?Specuiar_direct;-:?Spe
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Maya MentalRay渲染器的分層渲染技術(shù)研究[J]. 周小淦. 電子技術(shù)與軟件工程. 2014(19)
[2]淺析3Dsmax的材質(zhì)庫的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 孔琳. 無線互聯(lián)科技. 2013(02)
[3]基于CA的離散粒子系統(tǒng)仿真和顯示研究[J]. 衷灣,余都,江順亮. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2011(01)
[4]基于物理動(dòng)力學(xué)的煙霧建模與渲染[J]. 羅忠奎,李西猴,胡貴菊. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2010(22)
[5]XML解析技術(shù)研究[J]. 馮進(jìn),丁博,史殿習(xí),張矚熹,許凱. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(02)
[6]大規(guī)模城市場景的高效建模及其實(shí)時(shí)繪制[J]. 劉波,王章野,王麗英,華煒,彭群生. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2008(09)
[7]非真實(shí)感繪制技術(shù)研究[J]. 關(guān)雪梅. 科技資訊. 2007(32)
[8]大規(guī)模復(fù)雜場景交互繪制技術(shù)綜述[J]. 吳玲達(dá),高宇,魏迎梅. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2007(09)
[9]大規(guī)模三維場景可視化的數(shù)據(jù)組織方法研究[J]. 翟巍,遲忠先,方芳,呂成姝. 計(jì)算機(jī)工程. 2003(20)
[10]真實(shí)感圖形渲染算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 高永明. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2002(03)
碩士論文
[1]真實(shí)感光照技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張麗.電子科技大學(xué) 2010
[2]基于真實(shí)感技術(shù)的渲染引擎架構(gòu)和開發(fā)[D]. 邱捷.電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3603656
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/xixikjs/3603656.html
最近更新
教材專著