本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式Linux圖形渲染系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：三維圖形渲染是影視動(dòng)漫制作過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),需要進(jìn)行海量的數(shù)據(jù)計(jì)算,極其耗時(shí),一直是3D動(dòng)畫制作領(lǐng)域的難題。為了提高渲染速度,國(guó)內(nèi)外普遍采用的是將渲染技術(shù)與計(jì)算機(jī)集群技術(shù)相結(jié)合的集群渲染系統(tǒng)。然而,對(duì)于小型動(dòng)漫企業(yè)或工作室而言,構(gòu)建一個(gè)具有商業(yè)渲染能力的集群渲染系統(tǒng),不僅需要在軟件和硬件等方面投入大量成本,而且還要考慮集群對(duì)場(chǎng)地空間的需求、前期搭建和后期維護(hù)對(duì)高端的技術(shù)支持方面的要求。為了提高渲染效率、節(jié)省集群成本,以ARM架構(gòu)處理器為硬件核心、開源軟件Blender為渲染引擎、嵌入式Linux為操作系統(tǒng),對(duì)集群渲染系統(tǒng)進(jìn)行了研究。首先利用開發(fā)板和Android設(shè)備作為渲染節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了基于異構(gòu)ARM平臺(tái)的集群渲染系統(tǒng)。然后,基于A80處理器和Debian系統(tǒng),從硬件和軟件兩方面設(shè)計(jì)一個(gè)圖形渲染專用的ARM平臺(tái)。使用Blender軟件制作3D模型,對(duì)集群系統(tǒng)和圖形渲染平臺(tái)分別進(jìn)行了渲染測(cè)試。結(jié)果表明嵌入式平臺(tái)同樣能集群渲染,其效率與渲染節(jié)點(diǎn)的性能和數(shù)量大致成正比例關(guān)系。最后,從場(chǎng)景配置、負(fù)載均衡和節(jié)能控制等方面給出簡(jiǎn)潔的嵌入式集群渲染系統(tǒng)的優(yōu)化方案。相比于傳統(tǒng)PC構(gòu)建的集群渲染系統(tǒng),本文提出的嵌入式集群渲染系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低、占用空間小,并且具有較高的性能／功耗比和良好的可擴(kuò)展性。另外,精簡(jiǎn)后的ARM圖形渲染平臺(tái)單機(jī)渲染性能提升10%左右,可應(yīng)用于搭建基于該平臺(tái)的同構(gòu)集群系統(tǒng),進(jìn)一步提高渲染速度。
【關(guān)鍵詞】：三維圖形渲染 集群渲染 嵌入式Linux ARM Blender
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP317.4;TP316.81
【目錄】：

• 學(xué)位論文的主要?jiǎng)π曼c(diǎn)3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 3D圖形渲染9-10
• 1.2.2 嵌入式系統(tǒng)10-12
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)14-20
• 2.1 集群渲染基本理論14-17
• 2.1.1 渲染14
• 2.1.2 集群及其種類14-15
• 2.1.3 集群渲染系統(tǒng)概述15-17
• 2.2 嵌入式集群渲染系統(tǒng)的功能需求17
• 2.3 系統(tǒng)的硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)方案17-18
• 2.4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 第三章 嵌入式集群渲染系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)20-32
• 3.1 集群設(shè)備簡(jiǎn)介20
• 3.2 渲染節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)部署20-23
• 3.2.1 開發(fā)板21
• 3.2.2 智能設(shè)備21-23
• 3.3 集群渲染環(huán)境搭建23-26
• 3.3.1 SSH遠(yuǎn)程登錄配置23-24
• 3.3.2 渲染測(cè)試環(huán)境搭建與配置24-26
• 3.4 渲染測(cè)試與結(jié)果分析26-31
• 3.4.1 3D模型制作26-28
• 3.4.2 渲染測(cè)試及其結(jié)果分析28-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第四章 ARM架構(gòu)圖形渲染平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)32-54
• 4.1 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)32-41
• 4.1.1 硬件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33
• 4.1.2 A80處理器簡(jiǎn)介33-35
• 4.1.3 存儲(chǔ)器模塊35-37
• 4.1.4 網(wǎng)絡(luò)模塊37-39
• 4.1.5 電源模塊39-40
• 4.1.6 處理器系統(tǒng)部分40-41
• 4.2 軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)41-52
• 4.2.1 交叉編譯環(huán)境搭建41-42
• 4.2.2 U-Boot移植42-44
• 4.2.3 Linux內(nèi)核移植44-48
• 4.2.4 根文件系統(tǒng)制作48-50
• 4.2.5 系統(tǒng)文件的燒寫50-51
• 4.2.6 渲染軟件編譯與安裝51-52
• 4.3 ARM平臺(tái)性能測(cè)試52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 嵌入式集群渲染系統(tǒng)的優(yōu)化研究54-64
• 5.1 Blender工程文件配置54-55
• 5.2 硬件方面的優(yōu)化55-56
• 5.3 負(fù)載均衡與節(jié)能控制56-63
• 5.3.1 負(fù)載均衡56-59
• 5.3.2 節(jié)能控制59-62
• 5.3.3 效果測(cè)試62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 內(nèi)容總結(jié)64-65
• 6.2 工作展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明70-72
• 致謝72

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3 ;SGI掀起可視化計(jì)算新革命[J];電子出版;1996年11期

4 ;本月裝機(jī)推薦[J];電腦應(yīng)用文萃;2004年05期

5 劉如鴻;;在Windows 7中尋找漸漸遠(yuǎn)去的WinFS[J];程序員;2009年11期

6 甘海;董湘懷;;基于Direct3D的有限元后處理技術(shù)[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2011年08期

7 ;走進(jìn)整合GPU的世界 Intel Core i3全方位體驗(yàn)[J];現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(普及版);2010年02期

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6 樊戎;基于OpenGL的三維管道內(nèi)壁的可視化研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：1085177