近幾年,無(wú)論是在游戲還是影視行業(yè)中,三維模型的渲染效果越來(lái)越逼真。這不僅得益于顯卡工業(yè)的高速發(fā)展,還與圖形渲染技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)�；谖锢淼匿秩�(Physically Based Rendering,PBR)技術(shù)就是最近應(yīng)用廣泛的一種渲染技術(shù)。這種技術(shù)通過(guò)模擬真實(shí)世界中的光照表現(xiàn),使其渲染出的三維模型呈現(xiàn)接近真實(shí)物體的視覺效果。與傳統(tǒng)的渲染技術(shù)相比,PBR技術(shù)的渲染效果有了明顯的改善。但由于PBR技術(shù)所需的模型材質(zhì)的制作流程十分復(fù)雜且制作門檻較高,導(dǎo)致了支持PBR技術(shù)的模型制作成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的模型制作成本。本文基于對(duì)PBR原理和相關(guān)技術(shù)的研究,結(jié)合深度學(xué)習(xí)的思想,提出了一種PBR材質(zhì)的生成方法。該方法簡(jiǎn)化了PBR材質(zhì)的制作流程,提高了制作效率。通過(guò)對(duì)最終效果的觀測(cè),證明了本文方法的有效性和優(yōu)越性。本文的主要工作如下:(1)提出了一條PBR材質(zhì)的生成管線,將制作流程分成兩個(gè)階段。第一階段是生成基礎(chǔ)反射率貼圖。第二階段是根據(jù)基礎(chǔ)反射率貼圖和模型提供的相關(guān)信息來(lái)預(yù)測(cè)材質(zhì)類型,并以此生成金屬度貼圖、粗糙度貼圖和法線貼圖。(2)在生成基礎(chǔ)反射率貼圖之前,需要提取模型的輪廓圖像。本文利用三維模型...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 PBR技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文章節(jié)安排
2 相關(guān)技術(shù)研究
    2.1 輻射度量學(xué)
        2.1.1 立體角
        2.1.2 輻射能量
        2.1.3 輻射通量
        2.1.4 輻射率
        2.1.5 輻射強(qiáng)度
        2.1.6 輻射照度
    2.2 PBR基本原理
        2.2.1 光線、材質(zhì)與視覺感知系統(tǒng)的交互原理
        2.2.2 微平面理論
        2.2.3 能量守恒定律
        2.2.4 菲涅爾效應(yīng)
    2.3 雙向反射分布函數(shù)
        2.3.1 Cook-Torrance BRDF模型
        2.3.2 正態(tài)分布函數(shù)
        2.3.3 菲涅耳方程
        2.3.4 幾何函數(shù)
    2.4 PBR材質(zhì)的組成
    2.5 帶條件的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)
    2.6 本章小結(jié)
3 PBR材質(zhì)的生成方法
    3.1 PBR材質(zhì)的生成管線
    3.2 基礎(chǔ)反射率貼圖的生成
        3.2.1 模型采樣
        3.2.2 提取模型輪廓
        3.2.3 預(yù)測(cè)材質(zhì)顏色
        3.2.4 映射紋理貼圖
    3.3 模型的材質(zhì)識(shí)別
        3.3.1 合成訓(xùn)練數(shù)據(jù)集
        3.3.2 訓(xùn)練材質(zhì)分類網(wǎng)絡(luò)
        3.3.3 預(yù)測(cè)模型材質(zhì)類型
    3.4 本章小結(jié)
4 渲染系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)與渲染結(jié)果分析
    4.1 PBR渲染系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)
        4.1.1 開發(fā)環(huán)境介紹
        4.1.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
        4.1.3 著色器模塊
        4.1.4 全局光照模塊
    4.2 基于本文方法的PBR模型渲染效果展示
    4.3 基于本文方法的PBR模型與傳統(tǒng)模型的渲染效果對(duì)比
    4.4 不同視口分辨率下的紋理映射時(shí)間復(fù)雜度對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 未來(lái)研究工作規(guī)劃
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3810797