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《浙江大学》 2003年
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基于NPR技术的建筑CAD系统

柳浩  
【摘要】: 随着CAD在各种领域的深入推广,人们对CAD的要求越来越高,改进现有CAD系统所存在的不足日见重要与紧迫。在CAD的研究方面,研究者们越来越多地将研究重点从单纯的造型设计转移到设计过程的本身,寻找CAD系统和实际富有创造性的设计行为之间的最佳结合点。而对于智能CAD系统而言,其核心是辅助方案设计,这就要求系统的显示技术能够把握和反映设计者的设计意图,把复杂的信息用易于理解的方式及时传递给用户,能进行视觉的抽象、概括,以便设计者做出评价。 本文针对这种需要,从家具制造行业和室内装修设计的CAD系统—ECAD的设计和实现出发,提出并实现了一种解决方案:非真实感显示,这样可以更加适合不同行业领域需要的渲染方式。本文介绍了一个能够产生钢笔画绘制效果的CAD系统,系统的主要目标是让用户可以简易有效在计算机上直接产生生动的钢笔画效果。 本文首先对CAD系统的功能现状及CAD技术当前发展重点进行了介绍,并着重分析了在涉及不同行业设计时的CAD系统所存在的问题,对非真实感图形绘制技术以及线绘方法进行综述和分析。 由于非真实感绘制技术与传统的真实感图形绘制的不同,针对非真实感绘制技术的特点,本文提出了系统的渲染体系结构,介绍了系统的非真实感渲染过程;为了更好的支持这个渲染体系结构,提高效率和稳定性,系统在内核选择、开发,体系结构,控制流程和显示模块等方面也做出了相应的设计和实现。 本文着重研究了多重绘制技术在NPR系统中的作用和实现,提出了一种过程式纹理绘制语言Shader。对于每一重绘制,本文采用Shader模型,来获取统一的绘制接口,并取得良好的可扩充性。这种绘制模型能够表现丰富的三维场景材质,从而表现了建筑设计材质种类的多种多样。并且,Shader的操作对象是线和曲面,这样可以让用户更加直观的对物体进行设计,更加符合用户的习惯。文中给出了非真实感渲染三维场景的例子。 为了支持Shader语言、系统的设计和得到良好的显示效果,本文系统地讨论了手工钢笔画的一些显著特点和术语,提出了自己的笔划模型,纹理模型,针对用户的需要,构建了笔划数据库,纹理数据库和Shader库。在Shader语言的实现方面,给出了Shader语言的语法和词法,Shader的基本框架,构建了解释执行Shader语言的解释器。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP391.72

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱晓丽;川南宋墓石刻图式分析及数字拓片研究[D];重庆大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 于金辉,徐晓刚,彭群生;一个三维计算机水粉笔刷模型[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年09期
2 柳浩,宓晓峰,唐敏,董金祥;基于NPR技术的建筑CAD系统[J];计算机应用研究;2003年07期
3 宓晓峰,陈雪颂,唐敏,董金祥;基于多重绘制模型的艺术绘制[J];浙江大学学报(工学版);2003年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓学雄;章文;张志尧;颜玮;;国画一笔多色的计算机模拟[J];工程图学学报;2010年02期
2 蒋凌琳;张显全;;基于笔划绘制方法研究概述[J];广西科学院学报;2006年02期
3 王相海;秦晓彬;辛玲;;非真实感绘制技术研究进展[J];计算机科学;2010年09期
4 李茹;三维头像的水粉效果渲染[J];计算机工程;2003年11期
5 张戈,张新荣;基于聚类的彩色风景照片绘画效果生成方法[J];计算机工程;2003年19期
6 张显全;于金辉;蒋凌琳;刘丽娜;;基于纹样的计算机剪纸系统[J];计算机工程;2006年11期
7 张显全,于金辉,蒋凌琳,陶小梅;计算机辅助生成剪纸形象[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年06期
8 蔡飞龙;彭韧;于金辉;;京剧脸谱分析与合成[J];计算机辅助设计与图形学学报;2009年08期
9 柳浩,宓晓峰,唐敏,董金祥;基于NPR技术的建筑CAD系统[J];计算机应用研究;2003年07期
10 陈锋;张文俊;张目;;一种基于动态扩散机理的水墨仿真模型[J];上海大学学报(自然科学版);2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王峰;数字化背景下的城市公共艺术及其交互设计研究[D];江南大学;2010年
2 钱小燕;艺术风格图像的非真实感绘制理论与方法研究[D];南京理工大学;2007年
3 张俊松;书法碑帖图像去噪、轮廓拟合及纹理建模研究[D];浙江大学;2007年
4 彭冬梅;面向剪纸艺术的非物质文化遗产数字化保护技术研究[D];浙江大学;2008年
5 孙美君;中国水墨画的设色扩散与风格化绘制研究[D];天津大学;2009年
6 朱晓丽;川南宋墓石刻图式分析及数字拓片研究[D];重庆大学;2010年
7 罗燕;基于分形理论的墨竹画的计算机仿真研究与实现[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜曦楠;三维卡通流水的建模与绘制[D];浙江大学;2010年
2 张焱;虚拟毛笔模型输入的立体视觉获取方法研究[D];昆明理工大学;2010年
3 田永红;基于非真实感的场景绘制技术的研究与实现[D];电子科技大学;2010年
4 郝雯;3D模型非真实感绘制效果若干问题研究[D];陕西师范大学;2011年
5 李岳;剪纸画的计算机仿真方法研究[D];辽宁师范大学;2011年
6 周宇;基于线描图智能化生成的计算机辅助壁画修复[D];浙江大学;2003年
7 宓晓峰;非真实感图形学相关技术的研究[D];浙江大学;2003年
8 徐捷;结合动作捕捉数据的三维卡通人物的动画生成方法研究[D];浙江大学;2003年
9 尹小勤;基于可编程图形硬件的非真实感绘制(NPR)技术[D];浙江大学;2003年
10 鄢宏杰;基于非真实感(NPR)技术的卡通流水动画模拟[D];浙江大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘光裕;印刷术以前的复制技术(二)──搨书与拓石的产生、发展[J];出版发行研究;2000年09期
2 刘光裕;印刷术以前的复制技术(三 )——搨书与拓石的产生、发展[J];出版发行研究;2000年10期
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4 刘刚,鲁东明;敦煌壁画的数字化[J];敦煌研究;2003年04期
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7 杨古城;中国狮子的造型[J];东南文化;2000年02期
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10 杨伯达;试论山东画像石的刻法[J];故宫博物院院刊;1987年04期
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1 张宝红;[N];中国文物报;2004年
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1 罗二虎;西南汉代画像与画像墓研究[D];四川大学;2002年
2 祁志祥;中国古代美学精神[D];复旦大学;2003年
3 马玉兰;宋代法帖研究[D];首都师范大学;2003年
4 李良炎;基于词联接的自然语言处理技术及其应用研究[D];重庆大学;2004年
5 冯民生;中西传统绘画空间表现比较研究[D];南京艺术学院;2006年
6 李勇明;尿沉渣图像自动识别算法的研究[D];重庆大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 孙宗保;基于计算机视觉的粒度检测应用研究[D];江苏大学;2003年
2 张海江;中国水墨画仿真中几个关键问题的研究[D];天津大学;2004年
3 林移刚;中国崇狮习俗初探[D];湘潭大学;2004年
4 刘怀泉;自动指纹识别系统研究[D];山东大学;2005年
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7 孙美君;中国水墨画仿真中毛笔模型的研究与设计[D];天津大学;2005年
8 李龙生;铅笔素描画的自动生成方法研究[D];湘潭大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 于金辉,徐晓刚,彭群生;一个三维计算机水粉笔刷模型[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年09期
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【相似文献】
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3 刘泽申;3Dmark03测试软件新品精解 最新显卡的终结者[J];新电脑;2003年04期
4 ;新品看台[J];大众硬件;2004年12期
5 邱晓光;“镭”霆出击——Radeon 9700[J];电脑爱好者;2002年17期
6 宓晓峰,陈雪颂,唐敏,董金祥;基于多重绘制模型的艺术绘制[J];浙江大学学报(工学版);2003年06期
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9 张宁;Pixel Shader2.0精密度深入探究[J];大众硬件;2003年11期
10 ;NVIDIA中端市场强援 GeForce 6600 GT发布[J];电子与电脑;2004年10期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 朱晓梅;陈定方;蒋云;;基于汽车驾驶模拟器实时降水的实现[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集(一)[C];2007年
2 史鹏程;;基于软件的虚拟演播室系统设计与实现[A];中国电影电视技术学会影视技术文集[C];2007年
3 张海嵩;尹小勤;于金辉;;实时绘制3D中国画效果[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
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2 ;ATI 9800SE强力搅局[N];中国计算机报;2003年
3 闫书强;管窥下一代3DMark[N];中国电脑教育报;2004年
4 广西 姑苏飘雪;NV40核心技术解析[N];电脑报;2004年
5 湖北 肖泳;ATI与NVIDIA的移动显示技术之争(一)[N];电脑报;2004年
6 重庆 秋雨;镭动九天(20)[N];电脑报;2003年
7 恺恺;再现 3D 神话[N];电脑报;2001年
8 ;走在公正的钢丝上[N];中国计算机报;2003年
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10 ;启亨发布TRP-GF3000[N];中国计算机报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 焦继业;低功耗高性能移动图形顶点处理器设计关键技术研究[D];西安电子科技大学;2013年
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1 周天河;基于GPU的Shader实时折射和焦散效果的研究[D];华中科技大学;2011年
2 柳浩;基于NPR技术的建筑CAD系统[D];浙江大学;2003年
3 陈轶;基于GPU的三维流体实时模拟[D];吉林大学;2007年
4 张静;基于高级渲染器Renderman的水流材质系统的研究与设计[D];华中师范大学;2008年
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7 张家欢;基于GPU元球造型的水滴模拟[D];武汉科技大学;2011年
8 李熙建;基于可视编辑的高级材质合成研究与实现[D];电子科技大学;2011年
9 肖盾;基于Direct3D的3D飞行射击游戏研究[D];华中科技大学;2011年
10 李乔宇;高度真实感水流特效的研究与实现[D];山东大学;2012年
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