基于分布式渲染的光场显示内容快速生成系统研究与实现

发布时间：2023-03-18 17:49

　　光场显示是近年来被提出的一种新型三维显示技术,这种新的显示方式效果十分震撼,拥有广阔的应用前景。然而对于生成高质量的光场图像,现有的基于单机模式的生成方法往往会遭遇性能瓶颈,无法满足这种新的显示技术的需求。针对这一现状,本文设计并实现了一种基于分布式渲染的光场显示内容生成系统。该系统能够渲染高质量的光场图像,并结合云计算服务的特性,为光场显示提供了一种灵活、高效的内容生成方案。论文的主要研究内容和创新点如下:(1)通过分析光场显示设备的光学结构设计原理,建立了虚拟场景中相机阵列和各个像素之间的位置关系,并结合反向光线跟踪技术的原理,提出用于超密集视点的水平光场显示的内容生成方法。(2)对光场显示内容的分布式渲染模型进行设计与分析,包括整体架构、结构部署以及相关功能设计。根据sort-first框架的渲染流程,提出光场显示内容的分布式渲染在实现过程中需要重点考虑的问题。(3)根据文中提出的光场显示内容生成方法,利用Blender提供的光线跟踪引擎,实现光场图像的渲染流水线,并且结合AWS提供的云服务实现了光场图像的分布式渲染。此外还提供了基于Web的交互界面,使得内容生成系统的使用变得更...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 三维立体显示技术
        1.2.2 光线跟踪技术
        1.2.3 分布式渲染
    1.3 论文组织结构
第二章 相关基础理论
    2.1 光场显示相关理论
    2.2 光线跟踪技术原理
        2.2.1 光线跟踪的基本原理
        2.2.2 光线与物体的求交计算
    2.3 Blender基本原理
        2.3.1 渲染引擎
        2.3.2 渲染管线
    2.4 AWS基础服务原理
        2.4.1 计算服务
        2.4.2 存储服务
        2.4.3 消息传递服务
    2.5 本章小结
第三章 分布式渲染模型的设计与分析
    3.1 设计目标
    3.2 结构设计
        3.2.1 整体架构
        3.2.2 结构部署
    3.3 功能设计
    3.4 关键问题分析
    3.5 本章小结
第四章 内容生成系统在AWS中的实现
    4.1 系统结构
    4.2 内容渲染模块
        4.2.1 光场图生成算法的实现
        4.2.2 基于AMI的多节点部署
        4.2.3 计算节点的自动化管理
    4.3 任务调度模块
        4.3.1 渲染命令设计
        4.3.2 消息队列设计
    4.4 存储模块
    4.5 监控模块
    4.6 系统工作流程
    4.7 本章小结
第五章 系统测试与分析
    5.1 测试环境准备
        5.1.1 相关开发环境
        5.1.2 显示设备参数
        5.1.3 场景模型构建
        5.1.4 EC2实例类别
    5.2 测试结果分析
        5.2.1 系统功能测试
        5.2.2 系统性能测试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
附录: 缩略表



本文编号：3763591