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《試析3d場景中大規(guī)模群體角色實(shí)時渲染技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、f-、●J分類號UDCttz密級_I814062學(xué)位論文3D場景中大規(guī)模群體角色實(shí)時渲染技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)(題名和副題名)王文獻(xiàn)(作者姓名)指導(dǎo)教師姓名塑造亙!!邋電子科技大學(xué)成都(職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址)申請專業(yè)學(xué)位級別碩士專業(yè)名稱計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文提交日期2010．03論文答辯日期2010．05學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會主席評閱人≥。／o年j月計日注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC)的類號。％；：≥巴：：1-為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何
2、貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。簽名：互塞毹日期：bfD年s乒jz,tE]論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)簽名：至立赦導(dǎo)師簽名：El期：弘，一t，摘要近年來，群體動畫作已被廣泛地應(yīng)用在多個領(lǐng)域，包括數(shù)字娛樂、訓(xùn)練系統(tǒng)、城市規(guī)劃和人工智能
3、研究等各個方面，因此作為群體動畫重要組成部分的群體實(shí)時渲染也成為眾多專家學(xué)者研究的對象。目前，大家研究的重點(diǎn)主要集中在兩個大的方面：一方面是對群體角色規(guī)模的追求，另一方面又要尋求群體角色外觀的真實(shí)性。但是，群體的數(shù)量和真實(shí)感卻是相互矛盾的兩個方面，因?yàn)槿绻布阅芩胶腿后w渲染技術(shù)暫時無法改進(jìn)的話，提高角色渲染的真實(shí)感就必然會增加運(yùn)算量，從而減少能夠渲染的角色個數(shù)，反之，如果增加群體角色個數(shù)，則只有降低單個角色外觀的真實(shí)性。于是，要保證實(shí)時要求的基礎(chǔ)上，同時增加群體角色數(shù)量和提升視覺外觀真實(shí)感的問題，已經(jīng)成為極富挑戰(zhàn)性的研究。
4、為了增加群體角色的數(shù)量，可以采用多種大規(guī)模群體加速技術(shù)，如幾何模型簡化、剔除算法和實(shí)例化技術(shù)等。本論文在對傳統(tǒng)的幾何建模技術(shù)和模型簡化方法研究的基礎(chǔ)上提出了一種多分辨率角色幾何建模技術(shù)。該技術(shù)采用多層次LOD思想，將整個場景的所有虛擬角色按距離遠(yuǎn)近分為三個粗略的LOD等級，分別使用替代物、點(diǎn)模型和多邊形網(wǎng)格模型，然后將多邊形網(wǎng)格分為三個細(xì)LOD，形成一個近似連續(xù)性的LOD建模。另外，本文還提出了一個基于DirectX10幾何著色器的對點(diǎn)模型進(jìn)行預(yù)處理和渲染的技術(shù)，該技術(shù)利用幾何著色器在一定程度上提高了點(diǎn)模型的渲染效率。在群體外
5、觀的真實(shí)感研究方面，主要體現(xiàn)在角色外觀的多樣性和光照計算。對于大規(guī)模群體角色來說，如果所有的虛擬角色外觀都是一模一樣，那么無論渲染再多數(shù)量都是給人簡單復(fù)制品的感覺，毫無真實(shí)感可言。故本文對群體角色外觀的多樣性，分別從角色的建模、體型和紋理外觀方面進(jìn)行討論，提出了一種掩碼網(wǎng)格技術(shù)，它可以根據(jù)少數(shù)幾個網(wǎng)格模板生成較多的外觀各異的角色。在改變角色體型方面，本文還提出了一種基于程序邏輯的骨骼變形技術(shù)，該方法可以在程序運(yùn)行時動態(tài)改變骨骼蒙皮動畫模型中的骨骼變換矩陣，從而通過控制矩陣來改變角色的外觀。本文還實(shí)現(xiàn)了一種群體動畫渲染系統(tǒng)來驗(yàn)證
6、上述理論，實(shí)驗(yàn)中可以實(shí)時繪制上萬個高質(zhì)量的群體虛擬角色，并且該渲染系統(tǒng)已在交通模擬、劇場火災(zāi)模擬等多個應(yīng)用中采用。摘要關(guān)鍵詞：群體動畫，掩碼網(wǎng)格，多分辨率建模，實(shí)時渲染，管線優(yōu)化Ⅱcrowdanimation，hasbecomeastudyobjectofmanyexpertsandscholars．Atpresent，thestudiesmainlyfocusontwomajoraspects：oneisthescaleofthevirtualhumansofcrowd，andtheotheristherealityofth
7、eappearanceofthecharactersincrowd．However,thequantityandrealismofthevirtualhumansinthearemutualcontradiction．Becauseiftemporarilyunabletoimprovetheperformancelevelsofthehardwareandthetechniqueofreal-timerendering，increasingtherealismoftheroleisboundtoincreasecomputa
8、tionworkload，thuswhichwillreducethenumberoftherole．Conversely,onlyreducingtherealityoftheappearanceofasinglerolecanincreasethenumberofthec
