大规模场景的建模与分层绘制系统
发布时间：2022-01-23 05:04
近年来,随着信息技术的快速发展,众多具有战略性的新兴产业应运而生,逐步发展成为潜力巨大的战略需求产业,而数字动漫与影视产业正在其中。数字动漫影视产业是互联网信息技术与人文艺术内容相结合的创新驱动发展产业,其真实感渲染技术在影视特效领域中发挥着极其重要的作用。现如今,文化创意产业对影像的呈现精度和质量的需求越来越高,其大规模计算任务和数据存储需求是真实感渲染与视觉特效仿真方面应探究的内容。本文针对国家重点研发计划项目---数字媒体高真实感并行渲染关键技术与高性能应用软件系统中的超大规模TB级别场景数据的需求,研究基于自定义场景表示规范的大规模场景的建模与分层绘制系统,包括大规模场景的建模、着色、组织、分层绘制等各个方面。一方面获取大规模三维场景传输和转化过程中的场景数据,从而为后续的场景分布式渲染、并行渲染任务等提供数据支持,另一方面进行场景的分层绘制,用于后期的更改与合成工作,以便完成达到场景的高真实感渲染的要求。大规模场景的建模与分层绘制系统是基于Maya-API使用Python语言开发的可嵌在Maya建模软件中的一款场景文件读写工具包。该系统是连接Maya三维建模软件与渲染引擎Rw...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?Ｒｗｉｎｇ這染场景图??
?山东大学硕士学位论文???第３章系统需求分析??３．１系统整体概述??３．１．１系统概述??大规模场景的高度真实感渲染并行系统Ｒｗｉｎｇ由大规模场景的建模与分层??绘制系统、渲染引擎两大部分组成，大规模场景的建模与分层绘制系统基于??Ｍａｙａ－ＡＰＩ工具包，以插件的形式集成在Ｍａｙａ建模软件中。這染引擎可集成在??大规模场景的建模与分层绘制系统之中，可在Ｍａｙａ建模软件中加载插件后自动??加载渲染引擎，也可支持独立使用，分为在本地使用及部署在高性能计算平台??神威太湖之光中两个版本。大规模场景的建模与分层绘制系统是该系统中一个??重要部分，为执行渲染任务提供数据支持。??通过在建模软件Ｍａｙａ中建模构造大规模场景，对场景进行材质与分层等??功能性编辑后，启动渲染流程自动进行场景的渲染以生成渲染绘制结果。渲染??引擎开始工作之前会按照该系统定义的格式规范生成场景对应的包含各个元素??的ｘｍｌ文件、ｏｂｊ文件、ａｂｃ文件。渲染中生成的表示场景规范的文件包括ｘｍｌ??文件、ｏｂｊ文件或者是ａｂｃ文件可以保存直接在渲染引擎中离线渲染，渲染引擎??识别ｘｍｌ文件将其中的模块依次解析，调用相应的功能模块，加载其需要的内??容，以进行渲染工作形成渲染图片。Ｒｗｉｎｇ渲染系统与本系统的执行任务流程??主要为：??ｒ－?几何场景建模??＿?．?大规模场景的建?＾?／?、ｍ－敬＇??Ｍａｙａ?一维她４』．—购脱■?－?：迫染傭??—?分层绘制??图３－１?Ｒｗｉｎｇ渲染系统的流程??１１??
所要实现的功能有了一定的认??识。本章在需求分析的前提之下，将对系统的组织架构以及功能模块划分进行??设计。??４．１系统架构设计??本文研究的大规模场景的建模与分层绘制系统是连接建模软件与渲染引擎??的中间系统，使该系统以工具包方式加载到Ｍａｙａ建模软件中，通过进行大规??模三维场景装配与粒子动力学建模后，对几何体进行材质建模，将场景的信息??元素按照自定义的格式存储与导出，启动渲染引擎执行分层绘制任务。该系统??主要完成四大功能模块的设计，其整体架构图与各功能模块之间的关系如图４－１??所示。??＿＿?＿?Ｍａｙａ?ＡＰＩ?—???—＿??，大规模三维场累装配Ｉ?粒子动力学建模??大规模三维????；??场景建模??；Ｒｗｉｎｇｆｌ主材明５１模；?ＭｅｌＷ峨速模?Ｍａｙａ?Ｔｏ?Ｒｗｉｎｇ材质转换??：—－?ＨＥＥＥＥｒＥＥＥＨＬ＿＿＿＿＿—ＺＩＥＥＥＥＥＥｎ二＇??：ＲＷ＇ｎｇ?Ｓｔａｎｄａｒｃ?Ｓｒ．ｉｎｅｒ?Ｒｗｉｎｇ?ｂｒｆ?Ｓｈａｄｅｒ?Ｕｎｉｂｅｒｔ?Ｐｈｏｎｇ??｛?，?．．．．?．?．．．、?ｉ??场眾组织模式??场景组织和?Ｖ?ｏＵ：?■■?：－：Ｃｏｄｃ?‘??存储模式?——????场眾电帧导出模式?场景饶头导出模式??Ｘｍｉ?？ｉｏｂｊ?；?Ｘｍｉ．?ｏｂｊ?爻ａｂｃｉｌ件?｜??？．??分层绘＿??分层绘制??Ｄｉｆｆｕｓｅ．１．．：?Ｄｉｆｆｕｓｅ＿ｄｉｒｅｃｔＪ／！?Ｄｉｆｆｕｓｅｊｎｄｉｒｅｃｉ．１．＾?Ｓｐｅｃｕｌａｒ１／；?Ｓｐｅｃｕｉａｒ＿ｄｉｒｅｃｔ；－：?Ｓｐｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Maya MentalRay渲染器的分层渲染技术研究[J]. 周小淦. 电子技术与软件工程. 2014(19)
[2]浅析3Dsmax的材质库的设计与开发[J]. 孔琳. 无线互联科技. 2013(02)
[3]基于CA的离散粒子系统仿真和显示研究[J]. 衷湾,余都,江顺亮. 计算机与现代化. 2011(01)
[4]基于物理动力学的烟雾建模与渲染[J]. 罗忠奎,李西猴,胡贵菊. 计算机工程与设计. 2010(22)
[5]XML解析技术研究[J]. 冯进,丁博,史殿习,张瞩熹,许凯. 计算机工程与科学. 2009(02)
[6]大规模城市场景的高效建模及其实时绘制[J]. 刘波,王章野,王丽英,华炜,彭群生. 计算机辅助设计与图形学学报. 2008(09)
[7]非真实感绘制技术研究[J]. 关雪梅. 科技资讯. 2007(32)
[8]大规模复杂场景交互绘制技术综述[J]. 吴玲达,高宇,魏迎梅. 计算机研究与发展. 2007(09)
[9]大规模三维场景可视化的数据组织方法研究[J]. 翟巍,迟忠先,方芳,吕成姝. 计算机工程. 2003(20)
[10]真实感图形渲染算法的研究与实现[J]. 高永明. 计算机应用与软件. 2002(03)
硕士论文
[1]真实感光照技术的研究与实现[D]. 张丽.电子科技大学 2010
[2]基于真实感技术的渲染引擎架构和开发[D]. 邱捷.电子科技大学 2006
本文编号：3603656
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?Ｒｗｉｎｇ這染场景图??
?山东大学硕士学位论文???第３章系统需求分析??３．１系统整体概述??３．１．１系统概述??大规模场景的高度真实感渲染并行系统Ｒｗｉｎｇ由大规模场景的建模与分层??绘制系统、渲染引擎两大部分组成，大规模场景的建模与分层绘制系统基于??Ｍａｙａ－ＡＰＩ工具包，以插件的形式集成在Ｍａｙａ建模软件中。這染引擎可集成在??大规模场景的建模与分层绘制系统之中，可在Ｍａｙａ建模软件中加载插件后自动??加载渲染引擎，也可支持独立使用，分为在本地使用及部署在高性能计算平台??神威太湖之光中两个版本。大规模场景的建模与分层绘制系统是该系统中一个??重要部分，为执行渲染任务提供数据支持。??通过在建模软件Ｍａｙａ中建模构造大规模场景，对场景进行材质与分层等??功能性编辑后，启动渲染流程自动进行场景的渲染以生成渲染绘制结果。渲染??引擎开始工作之前会按照该系统定义的格式规范生成场景对应的包含各个元素??的ｘｍｌ文件、ｏｂｊ文件、ａｂｃ文件。渲染中生成的表示场景规范的文件包括ｘｍｌ??文件、ｏｂｊ文件或者是ａｂｃ文件可以保存直接在渲染引擎中离线渲染，渲染引擎??识别ｘｍｌ文件将其中的模块依次解析，调用相应的功能模块，加载其需要的内??容，以进行渲染工作形成渲染图片。Ｒｗｉｎｇ渲染系统与本系统的执行任务流程??主要为：??ｒ－?几何场景建模??＿?．?大规模场景的建?＾?／?、ｍ－敬＇??Ｍａｙａ?一维她４』．—购脱■?－?：迫染傭??—?分层绘制??图３－１?Ｒｗｉｎｇ渲染系统的流程??１１??
所要实现的功能有了一定的认??识。本章在需求分析的前提之下，将对系统的组织架构以及功能模块划分进行??设计。??４．１系统架构设计??本文研究的大规模场景的建模与分层绘制系统是连接建模软件与渲染引擎??的中间系统，使该系统以工具包方式加载到Ｍａｙａ建模软件中，通过进行大规??模三维场景装配与粒子动力学建模后，对几何体进行材质建模，将场景的信息??元素按照自定义的格式存储与导出，启动渲染引擎执行分层绘制任务。该系统??主要完成四大功能模块的设计，其整体架构图与各功能模块之间的关系如图４－１??所示。??＿＿?＿?Ｍａｙａ?ＡＰＩ?—???—＿??，大规模三维场累装配Ｉ?粒子动力学建模??大规模三维????；??场景建模??；Ｒｗｉｎｇｆｌ主材明５１模；?ＭｅｌＷ峨速模?Ｍａｙａ?Ｔｏ?Ｒｗｉｎｇ材质转换??：—－?ＨＥＥＥＥｒＥＥＥＨＬ＿＿＿＿＿—ＺＩＥＥＥＥＥＥｎ二＇??：ＲＷ＇ｎｇ?Ｓｔａｎｄａｒｃ?Ｓｒ．ｉｎｅｒ?Ｒｗｉｎｇ?ｂｒｆ?Ｓｈａｄｅｒ?Ｕｎｉｂｅｒｔ?Ｐｈｏｎｇ??｛?，?．．．．?．?．．．、?ｉ??场眾组织模式??场景组织和?Ｖ?ｏＵ：?■■?：－：Ｃｏｄｃ?‘??存储模式?——????场眾电帧导出模式?场景饶头导出模式??Ｘｍｉ?？ｉｏｂｊ?；?Ｘｍｉ．?ｏｂｊ?爻ａｂｃｉｌ件?｜??？．??分层绘＿??分层绘制??Ｄｉｆｆｕｓｅ．１．．：?Ｄｉｆｆｕｓｅ＿ｄｉｒｅｃｔＪ／！?Ｄｉｆｆｕｓｅｊｎｄｉｒｅｃｉ．１．＾?Ｓｐｅｃｕｌａｒ１／；?Ｓｐｅｃｕｉａｒ＿ｄｉｒｅｃｔ；－：?Ｓｐｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Maya MentalRay渲染器的分层渲染技术研究[J]. 周小淦. 电子技术与软件工程. 2014(19)
[2]浅析3Dsmax的材质库的设计与开发[J]. 孔琳. 无线互联科技. 2013(02)
[3]基于CA的离散粒子系统仿真和显示研究[J]. 衷湾,余都,江顺亮. 计算机与现代化. 2011(01)
[4]基于物理动力学的烟雾建模与渲染[J]. 罗忠奎,李西猴,胡贵菊. 计算机工程与设计. 2010(22)
[5]XML解析技术研究[J]. 冯进,丁博,史殿习,张瞩熹,许凯. 计算机工程与科学. 2009(02)
[6]大规模城市场景的高效建模及其实时绘制[J]. 刘波,王章野,王丽英,华炜,彭群生. 计算机辅助设计与图形学学报. 2008(09)
[7]非真实感绘制技术研究[J]. 关雪梅. 科技资讯. 2007(32)
[8]大规模复杂场景交互绘制技术综述[J]. 吴玲达,高宇,魏迎梅. 计算机研究与发展. 2007(09)
[9]大规模三维场景可视化的数据组织方法研究[J]. 翟巍,迟忠先,方芳,吕成姝. 计算机工程. 2003(20)
[10]真实感图形渲染算法的研究与实现[J]. 高永明. 计算机应用与软件. 2002(03)
硕士论文
[1]真实感光照技术的研究与实现[D]. 张丽.电子科技大学 2010
[2]基于真实感技术的渲染引擎架构和开发[D]. 邱捷.电子科技大学 2006
本文编号：3603656
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