头发建模及实时渲染技术研究

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致谢

摘要

第一章绪论

1．1．研究背景及研究意义

1．2．面临的问题和挑战

1．3．国内外研究现状

1．4．本文主要工作

1．5．论文结构安排

第二章头发物理建模与仿真

2．1．头部模型和数据

2．1．1．Blender

2．1．2．obj文件格式

2．2．头发生长区域设置

2．3．弹簧质点模型

2．4．头发受力分析

2．4．1．线性弹簧

2．4．2．弯曲弹簧

2．4．3．边界弹簧

2．4．4．重力

2．5．额外约束

2．6．动力学求解

2．6．1．有限元法

2．6．2．风力模型的建立

2．6．3．碰撞检测

2．6．4．数值积分法

2．7．和其他文献的比较

2．8．本章小结

第三章头发实时渲染

3．1．OpenGL渲染管线

3．2．可编程渲染管线

3．2．1．顶点着色器

3．2．2．片段着色器

3．2．3．细分曲面着色器

3．2．4．几何着色器

3．3．ArcBall算法

3．4．光照

3．5．Kajiya-Kay光照模型

3．6．Marschner模型

3．7．面向视口三角形展开

3．8．发丝细分

3．8．1．基本三角形细分

3．8．2．Catmull-Clark细分方法

3．8．3．Loop细分

3．8．4．根号三细分

3．9．插值细化

3．10．抗锯齿

3．10．2．多重采样抗锯齿(Multi-Sampling Anti-Aliasing，MSAA)

3．11．与其他文献比较

3．12．本章小结

第四章实验结果与分析

4．1．实验开发环境

4．2．系统界面和模块介绍

4．3．系统总体设计

4．3．1．发丝初始化

4．3．2．发丝物理模拟

4．3．3．发丝渲染

4．4．实验结果

4．5．本章小结

第五章总结与展望

5．1．全文总结

5．2．展望

参考文献

攻读学位期间的学术活动及成果情况