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《浙江大学》 2006年
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基于GPU实时非真实感渲染的研究与实现

闫文  
【摘要】:非真实感绘制是与传统的真实感绘制相对应的一种图形学绘制技术,非真实感绘制追求的目标是模拟艺术作品的艺术效果,或对客观世界的主观描述与表达。作为图形学研究的热点,非真实感绘制已经发展成为一个独立的分支,拥有多个固定的研究方向和很多通用技术方法。 从上世纪90年代起步至今,非真实感渲染吸收了真实感渲染所取得的大量研究成果,其绘制方法从简单的依靠CPU进行处理发展到今天广泛借助图形渲染流水线进行处理。如今,非真实感绘制技术涉及的范围不再局限于辅助绘制艺术画,还涉及到电影、卡通动画、游戏制作等娱乐行业,并且在教育领域也有很多应用前景。 和真实感渲染一样,非真实感渲染向着复杂化、自动化、实时化等方向发展。从起初对单幅静态图像的处理发展到现在对视频和三维场景的绘制,从原先绘制过程需要大量人工交互发展到现在计算机自动识别、绘制,并且由于可编程图形硬件的支持,很多绘制技术经改进、加速已经可以实时的渲染视频或三维场景成为动画。 虽然有GPU可变成流水线提供的强大帮助,实时非真实感渲染的研究还是遇到很多困难,特别是在动画过程中帧与帧的一致性。另外,现有的研究成果缺乏必要的整理,有些问题的研究出现重复,为此需要对常用渲染技术归纳总结。文章对非真实感渲染的两个分支——铅笔画渲染和艺术化风格渲染技术提出算法改进。借助可编程流水线提出一套三维场景实时铅笔风格动画渲染系统,采用基于图像的后处理的方法,达到较好的帧与帧一致性。艺术风格渲染则以视频为数据源,也是利用GPU替代传统的CPU,实现基于笔划的渲染流程,尽可能达到实时渲染的目的。在此基础上,提出一套实时非真实感渲染引擎框架,综合基于图像的后处理方法和基于三维的处理方法,构建动画渲染流水线,利用可编程图形硬件GPU将几种通用的非真实感渲染技术模块化,为以后这一领域的研究提供一个简便的工具。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 韩元利;基于GPU编程的虚拟自然环境技术研究[D];武汉大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孙丹丹;基于图像的铅笔画仿真方法研究[D];辽宁师范大学;2010年
2 王文敬;视频图像艺术化处理的研究与实现[D];电子科技大学;2010年
【参考文献】
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1 宓晓峰;非真实感图形学相关技术的研究[D];浙江大学;2003年
【共引文献】
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1 苏延辉;韦欢;费广正;石民勇;;非真实感绘制技术研究[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2006年02期
2 杨剑兰;赵杨;袁国武;;二维数字美术动画合成技术及铅笔画图像处理新技术研究[J];电脑知识与技术;2010年17期
3 高宝玉;方漪;杜娜;高奎;;基于RGB颜色向量的二维彩色图像卡通风格渲染[J];青岛大学学报(自然科学版);2010年02期
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1 钱文华;基于纹理的非真实感绘制技术研究[D];云南大学;2010年
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1 孙丹丹;基于图像的铅笔画仿真方法研究[D];辽宁师范大学;2010年
2 陈健松;NPR:心理学的观察和实践[D];浙江大学;2006年
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【同被引文献】
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1 郭延文;纹理映射、合成与替换算法研究[D];浙江大学;2006年
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1 宓晓峰;非真实感图形学相关技术的研究[D];浙江大学;2003年
2 张清波;矢量场可视化技术研究及其在海洋数据处理上的应用[D];中国海洋大学;2002年
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9 黄通浪;基于GPU的自由曲面快速绘制[D];浙江大学;2006年
10 韩元利;大区域DEM数据处理及其三维可视化应用[D];武汉大学;2004年
【二级引证文献】
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1 周杨;深空测绘时空数据建模与可视化技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
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2 赵文莉;基于分割的非真实感绘制技术研究[D];山东师范大学;2011年
3 孙磊;图形引擎中大规模海洋的实时渲染与交互技术研究与实现[D];电子科技大学;2011年
4 王伟;基于可编程GPU大规模虚拟场景实时绘制技术研究[D];东北石油大学;2011年
5 杨敏;大规模水的动画和实时渲染技术[D];青岛大学;2011年
6 韩俊;基于三维仿真的空间可视分析研究与实现[D];解放军信息工程大学;2011年
7 吴友;基于图像的彩色铅笔画快速生成算法研究[D];长沙理工大学;2012年
8 何辰;树木建模与实时渲染技术研究[D];青岛大学;2009年
9 张倩;雪场景的真实感形态建模和实时性绘制研究[D];燕山大学;2010年
10 蔡丽丽;基于GPU的钻井虚拟仿真中特效技术研究[D];东北石油大学;2012年
【二级参考文献】
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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
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
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9 钟林海;王小铭;;基于GPU加速的三维水面模拟[J];现代计算机(专业版);2009年06期
10 黄炳;陈俊丽;万旺根;;飞行仿真中三维云场景的渲染[J];上海大学学报(自然科学版);2009年04期
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2 国雯;边志琨;王子建;;探析北京奥运会中央电视台奥运报道系统在线包装[A];2009中国电影电视技术学会影视技术文集[C];2010年
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