發(fā)布時間：2020-12-03 13:46

　　隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與真實(shí)感渲染技術(shù)的日漸成熟,在社會的各個領(lǐng)域已變得不可或缺,尤其給人們的日常生活帶來巨大的變化,接踵而來的是日益增加的相關(guān)研究需求。沙畫表演是21世紀(jì)開始興起的一種新型藝術(shù),伴隨著攜帶美好祝愿的沙畫藝術(shù)在國內(nèi)越來越受追棒。但是沙畫是一種即興的、難以復(fù)制的藝術(shù)創(chuàng)作過程,并且由于沙畫設(shè)備工具的專業(yè)性及攜帶不方便等原因,使得沙畫在民眾間的傳播受到了限制。在此背景下,本課題通過沙畫現(xiàn)場調(diào)研,基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計算機(jī)圖形學(xué)中真實(shí)感實(shí)時渲染技術(shù),高度逼真的模擬沙畫創(chuàng)作表演過程,為沙畫愛好者提供更方便、節(jié)約成本的沙畫體驗(yàn)機(jī)會,使得沙畫藝術(shù)更好的傳播。本文的主要工作如下:(1)觀摩藝術(shù)家即興創(chuàng)作,研究沙畫的創(chuàng)作軌跡與堆積區(qū)域之間關(guān)系。首先針對沙畫各繪制手法進(jìn)行深入研究分析,根據(jù)不同繪制手法創(chuàng)作時不同區(qū)域沙粒的分布狀態(tài),構(gòu)建沙粒的分布狀態(tài)與在畫布上產(chǎn)生的不同視覺之間關(guān)系,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對堆積區(qū)域進(jìn)行約束計算。然后通過獲取真實(shí)沙畫顏色數(shù)據(jù),根據(jù)畫布上亮度值與沙柱高度值之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,不同亮度對應(yīng)的顏色值用于不同沙柱高度區(qū)域。以實(shí)時完成對藝術(shù)家不可預(yù)測的創(chuàng)作軌跡產(chǎn)生不同效果堆積區(qū)域的約束計算。(2... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

常用沙畫繪制手法

圖 2.1 常用沙畫繪制手法技術(shù)染管線形學(xué)中，圖形渲染管線是指從一個 3D 場景出發(fā)、渲染、生成 2D 場景可以現(xiàn)出的一系列步驟。圖形渲染管線可以說是實(shí)時渲染技術(shù)的核心組成部分，線階段如圖 2.2 所示，其中實(shí)線表示圖形渲染管線經(jīng)歷的三個階段，虛線表過度時輸出的信息。

圖 2.3 基于 GPU 的渲染階段渲染管線曾經(jīng)是在 CPU 上編程實(shí)現(xiàn)，后來出現(xiàn)的硬件加速器，加快了渲染管線中計算的處理速度。隨著硬件的不斷發(fā)展，逐漸實(shí)現(xiàn)更多的渲染管線功能。最早的 3D 游戲都是由 CPU 實(shí)現(xiàn)了大部分的渲染管線步驟，這樣實(shí)現(xiàn)速度非常慢；專門的圖像處理硬件出現(xiàn)后，渲染管線被映射到圖形硬件加速器中，以加速圖形處理。渲染時，將頂點(diǎn)信息數(shù)據(jù)傳送到 GPU，然后在 GPU 上進(jìn)行一系列操作，頂點(diǎn)信息或者像素信息在 GPU上能夠高效快速的被并行處理，大大加快了渲染管線運(yùn)行速度。3D 圖形發(fā)展早期，由于硬件設(shè)備的限制，通常都是在固定渲染管線中實(shí)現(xiàn)所有的管線步驟，程序員無法對固定渲染管線進(jìn)行優(yōu)化渲染質(zhì)量和提高運(yùn)行速度；然而伴隨硬件 GPU 的發(fā)展，GPU 流水線越來越朝著更高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，可以根據(jù)需要優(yōu)化渲染管線。2.2.2 常用的圖形系統(tǒng) API

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]沙畫圖像特征的可計算美學(xué)分析[J]. 吳濤,楊俊杰,冉國洪.  計算機(jī)科學(xué)與探索. 2016(07)
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[6]基于場景幾何特性的單視圖建模技術(shù)研究[J]. 董蘭芳,鄭月平.  計算機(jī)仿真. 2013(11)
[7]基于Unity3D的虛擬漫游系統(tǒng)[J]. 朱惠娟.  計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(10)
[8]審美視角下的沙畫藝術(shù)[J]. 王海鷗,曹娟.  藝術(shù)探索. 2012(04)
[9]基于CUDA的高速并行高斯濾波算法[J]. 盧文龍,王建軍,劉曉軍.  華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(05)
[10]利用GPU進(jìn)行實(shí)時大規(guī)模3D地形渲染的方法研究[J]. 韓永紅,劉文清,葉斌.  計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2011(05)

博士論文
[1]基于GPU優(yōu)化的三維實(shí)時渲染技術(shù)的研究[D]. 毛華慶.武漢大學(xué) 2010
[2]基于物理模型的自然景物真實(shí)感繪制[D]. 王長波.浙江大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于多點(diǎn)觸控的沙畫虛擬系統(tǒng)[D]. 席曉晨.中北大學(xué) 2017
[2]以沙動畫的美學(xué)特征分析其創(chuàng)新發(fā)展趨勢[D]. 戴榮.南京藝術(shù)學(xué)院 2016
[3]3D實(shí)時渲染技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘇靖新.昆明理工大學(xué) 2015
[4]沙動畫創(chuàng)作研究[D]. 吳嘉寶.南京藝術(shù)學(xué)院 2014
[5]傳播美學(xué)視域中的沙畫廣告研究[D]. 邢美艷.湖南工業(yè)大學(xué) 2013
[6]場景轉(zhuǎn)換在沙畫動畫中的運(yùn)用研究[D]. 蔡瑩瑩.東華大學(xué) 2012
[7]基于GPU的真實(shí)感實(shí)時渲染技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張煜君.電子科技大學(xué) 2011
[8]實(shí)時渲染中HDR技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 鐘堅成.浙江大學(xué) 2008
[9]基于GPU的大規(guī)模地形快速渲染技術(shù)研究[D]. 高輝.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[10]中國水墨畫仿真中毛筆模型的研究與設(shè)計[D]. 孫美君.天津大學(xué) 2005



本文編號：2896361