大规模群体的角色建模与实时渲染技术研究
[Abstract]:In recent years, group animation has been widely used in many fields, such as city planning, movie animation, game creation, training system, fire and other disaster scene simulation and auxiliary command. However, from the current research situation, there are two outstanding problems in group animation rendering: first, the role groups used are too single, most of them are transformed by one or more role templates. A large number of similar characters do not have the feeling of a crowd and lack a sense of reality. Another problem is to realize the real-time rendering of a large number of group animations. In view of the current computer hardware rendering ability, it is difficult to achieve real-time requirements by using direct rendering method. Therefore, people pay more attention to the research of role modeling technology and real-time rendering technology of group animation, which makes this field a challenging research topic. In this paper, we first study the diverse role modeling technology. In the large-scale group rendering technology, a large number of people are only a few role templates simple repetition, giving people a monotonous feeling. To solve this problem, this paper studies the method of creating a large number of high realistic virtual populations, which can generate a large number of different virtual characters from a single role template. By modeling the real human body in real life, the real group body with different posture is produced. Then a single role template is mixed with different body texture and color to achieve the effect of a large number of people with different characteristics. In order to realize the real-time rendering of large scale groups with interactive frame rate, it is necessary to study the real time acceleration technology of large scale groups. With the introduction of outflow (stream out) operation into the new generation of DirectX10 rendering pipeline, a role clipping algorithm based on GPU outflow operation is proposed in this paper. In GPU, the large groups are clipped in turn, block clipped and LOD partitioned. The processing time of GPU to CPU information transmission is reduced, and the rendering efficiency is improved. At the same time, in order to ensure the high realistic requirement of the role of the myopic point, this paper proposes a real-time dynamic subdivision of the rough primitive role model by using the mosaic technology, which satisfies the need of reality on the premise of using the minimum number of triangular patches. In order to quickly render large groups after clipping and LOD partitioning, this paper proposes a multi-level instantiation technique to render different roles with different LOD levels. Batch rendering of low LOD level roles using instantiation techniques; The middle LOD class characters are rendered by the skinning instantiation technique, and the high LOD level characters are rendered by the method of the combination of the skin instantiation and the subdivision mosaic technique to carry out the dynamic real-time subdivision rendering. By using hierarchical instantiation technology, the number of rendering calls and model switching is further reduced, and the memory requirement is also reduced, and the real-time frame rate of large-scale group rendering is improved. The experimental results show that the proposed acceleration method and rendering method can increase the average frame rate by more than four times compared with the traditional single role rendering method.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP391.41
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,本文编号:2405077
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