基于NPR的三维场景绘制技术的研究

摘要

本文将首先介绍已有的非真实感绘制实现技术,特别是针对三维物体的显示算法,并且分析三维物体非真实感绘制算法需要克服的几方面问题.进而针对由简单多边形网格模型组成的三维场景,提出基于非真实感绘制技术的绘制方法.本文所做的主要工作如下:1、提出针对三维场景的非真实感绘制框架.并在这一绘制框架下,我们通过对物体的纹理进行NPR过滤得到不同程度的信息抽象达到某种艺术效果,绘制附有这种纹理的物体简化模型从而得到非真实感的效果.为了确保不同抽象级别间的光滑过渡,提出了在纹理的各层抽象之间建立嵌套关系的方法,得到了具有重点突出、连续、艺术风格的漫游效果.2、本文提出新的方法绘制物体模型细节特征,克服简化模型中几何信息丢失的缺点.在模型简化的同时,记录表面的几何细节信息.绘制时动态生成纹理,从而增强了几何形状轮廓信息,再利用这些纹理绘制物体.并且通过增加光照和阴影的效果,加强了对物体之间空间关系的表达.3、为了达到较快的显示速度,算法中充分利用了当前图形显示卡所提供的可编程扩展方法(vertex/pixel-1ighting).采用适用于具有硬件加速的绘制方法,提高了绘制速度和质量得到了较好的效果.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明和关于论文使用授权的声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2本文工作

1.3论文安排

第二章非真实感绘制技术

2.1基于图像空间的方法

2.2基于三维物体空间的方法

第三章三维场景的非真实感绘制流程

第四章非真实感纹理绘制

4.1算法思想

4.2纹理处理

4.2.1纹理的NPR过滤

4.2.2建立纹理的嵌套关系

4.3增强显示

4.5本章小结

附图

第五章基于动态生成纹理的绘制方法

5.2算法思想

5.2算法实现

5.2.1动态生成纹理

5.2.2确定纹理映射坐标

5.3.3三色调绘制

5.3.4基于硬件的实现方案

5.4本章小结

第六章结论与未来工作展望

致谢

参考文献

硕士期间发表论文

学位论文评阅及答辩情况表