三维模型数据到Renderman规范数据转换技术的研究与开发

发布时间：2017-06-26 15:17

  本文关键词：三维模型数据到Renderman规范数据转换技术的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着动漫影视行业和互联网3D技术的蓬勃发展,三维建模和真实感渲染扮演着越来越重要的角色。作为真实感渲染的主角,各类渲染器也得到了广泛应用和足够重视。其中,Renderman兼容渲染器(符合Renderman规范的一类渲染器的统称)以其方便的扩展性和高度真实的渲染效果获得了渲染器的霸主地位。 渲染器的作业来源是各主流建模软件创建的三维场景。在计算机图形学发展过程中,一直没有建立统一的商业标准。这导致目前主流建模软件和Renderman兼容渲染器数据不统一,使Renderman兼容渲染器无法直接对三维模型渲染。不同建模软件三维场景数据组织方法,以及数据获取接口存在差异,使Renderman兼容渲染器对各类三维场景的渲染更加困难。因此,解决三维模型数据到Renderman规范数据的转换问题迫在眉睫。 针对这些问题,本文对建模软件和Renderman兼容渲染器这两类软件之间数据转换技术进行研究。 我们提出了渲染引擎集成技术,构建三维场景解算平台来对两类软件之间进行数据共享和数据转换,提高数据整合效率,扩宽Renderman兼容渲染器的作业来源。 建模软件多样性导致解算软件的多样性。为了更好地理解三维模型数据的解算方法,我们以3ds Max为例开发了3ds Max解算软件对3ds Max场景进行解算。目前该解算软件对3ds Max场景的解算达到了和商业软件相媲美的效果,而且某些场景下的解算效果要优于商业软件。 本文的主要工作和贡献有： 1)探索面向Renderman渲染规范的三维建模软件和渲染软件之间数据转换的方法,构建三维模型解算平台,为建模软件和渲染软件提供数据共享和数据转换的平台,提高数据数据整合的效率。 2)开发3ds Max解算软件在真实感动漫渲染系统及其它Renderman兼容渲染器中得到应用,拓宽Renderman兼容渲染器的作业来源。 3)从商业建模软件中分类抽取几何对象特征数据并分析其模型数据,为学术研究和实际应用提供技术支持。
【关键词】：三维模型 Renderman规范 数据转换 几何对象
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第1章 绪论14-21
• 1.1 课题背景和研究意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-18
• 1.2.1 三维模型数据转换的研究15-17
• 1.2.2 三维模型的标准17-18
• 1.2.3 三维模型的数据转换软件18
• 1.3 课题来源及主要工作18-20
• 1.3.1 课题来源18-19
• 1.3.2 本文主要工作19-20
• 1.4 本文组织结构20-21
• 第2章 数据转换相关知识21-32
• 2.1 三维模型相关知识21-27
• 2.1.1 三维场景元素21-24
• 2.1.2 三维场景元素组织规则24-25
• 2.1.3 三维建模软件插件25-27
• 2.2 渲染规范相关知识27-30
• 2.2.1 渲染的基本原理27-28
• 2.2.2 Renderman渲染规范28
• 2.2.3 RIB28-30
• 2.2.4 RenderWing渲染器简介30
• 2.3 本章小结30-32
• 第3章 数据转换的探讨32-48
• 3.1 渲染引擎集成技术32
• 3.2 三维场景解算方法32-37
• 3.2.1 特征数据抽取并初始化34-35
• 3.2.2 特征数据匹配35
• 3.2.3 格式化输出35-37
• 3.3 3ds Max解算软件37-47
• 3.3.1 3ds Max解算软件概述37-38
• 3.3.2 各模块关键技术38-46
• 3.3.3 几何元素解算概况46-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第4章 精确的几何元素解算48-60
• 4.1 Polygon对象解算48-54
• 4.1.1 Polygon解算过程48-53
• 4.1.2 Polygon解算结果对比53-54
• 4.2 Triangle对象解算54-55
• 4.2.1 Triangle解算过程54
• 4.2.2 Triangle解算结果对比54-55
• 4.3 NURBS Surface对象解算55-59
• 4.3.1 NURBS Surface解算过程55-58
• 4.3.2 NURBS Surface对象解算结果对比58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第5章 有误差的几何元素解算60-74
• 5.1 NURBS Curve对象解算60-66
• 5.1.1 Shape对象概述60
• 5.1.2 NURBS Curve解算过程60-65
• 5.1.3 NURBS Curve解算结果对比65-66
• 5.2 Splines对象解算66-69
• 5.2.1 Splines解算过程66-67
• 5.2.2 Splines解算结果对比67-69
• 5.3 Patch对象解算69-71
• 5.3.1 Patch几何结构69-70
• 5.3.2 转换操作70-71
• 5.4 NURMS对象解算71-73
• 5.4.1 NURMS解算过程71-72
• 5.4.2 NURMS解算结果对比72-73
• 5.5 本章小结73-74
• 第6章 总结与展望74-76
• 6.1 本文工作总结74-75
• 6.2 未来工作展望75-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 学位论文评阅及答辩情况表81

【参考文献】

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1 肖振萍;彭辉华;;三维建模技术应用方法比较研究[J];数字技术与应用;2011年05期

  本文关键词：三维模型数据到Renderman规范数据转换技术的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：486634