基于高級渲染器Renderman的水流材質系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著計算機硬件和多媒體技術的發(fā)展，計算機三維動畫的應用領域和應用程度在不斷提高，在軍事仿真、建筑景觀設計、虛擬現(xiàn)實、醫(yī)療衛(wèi)生、娛樂和教育等眾多領域得到廣泛的應用。 在三維動畫制作過程中，材質(shader)是視性屬性的綜合體現(xiàn)，是表現(xiàn)視覺藝術效果的關鍵之一。但是主流計算機三維動畫軟件，例如Maya、3dmax等存在著局限性，這主要是由于它們大眾軟件缺乏針對性特性決定的，例如渲染速度局限性和沒有針對專門動畫片特別設計，三維模型表面

2、的材質種類單一，可交互性差，可控參數(shù)的數(shù)量和種類少，因此，在第三方渲染器中設計新的材質以提高渲染速度和效益有很重要的意義。 Renderman是一款在好萊塢的動畫片中廣泛應用，技術成熟并提供接口擴展的一流渲染器。本文通過對Renderman的Rsl(Renderman Shading Lanuage)技術研究，結合物理學、圖形學、數(shù)學和計算機編程等多個領域的研究，設計一個基于Renderman的包含海水、湖水、溪水和泳池水的水流

3、材質系統(tǒng)。該系統(tǒng)結合Maya等三維設計軟件應用于三維動畫制作，有很廣闊的應用前景。 論文詳細介紹了該系統(tǒng)的設計方案與各子模塊的開發(fā)過程，包括海水模塊、湖水模塊、溪水模塊和泳池水模塊。各個模塊都采用軟件技術實現(xiàn)，采用Rsl、隨機過程理論和圖形學等技術，在硬件方面要求低，不需要對現(xiàn)有的硬件多任何的投資。因此，系統(tǒng)成本低、速度快。根據(jù)該設計方案，本論文完成了該系統(tǒng)的開發(fā)工作，實現(xiàn)了包含海水、湖水、溪水和泳池水的水流材質系統(tǒng)。試驗證明有