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基于延迟绘制的实时绘制框架的设计与实现的开题报告
一、研究背景
随着计算机硬件和图形学技术的快速发展，实时绘制在游戏、虚拟现实、视频编辑等领域具有广泛应用。与传统的基于CPU的绘制方式相比，基于GPU的延迟绘制方式具有更高的性能和更好的渲染效果。因此，基于延迟绘制的实时绘制框架在近年来得到了越来越广泛的研究和开发。
二、研究内容
本研究旨在设计和实现一种基于延迟绘制的实时绘制框架。具体而言，将采用OpenGL作为底层图形库，实现以下内容：
1.绘制模型数据的存储和管理
将模型数据（包括顶点坐标、纹理坐标、法线等）存储在缓冲区中，并实现缓冲区的管理，以及绘制命令的调用。
2.基于延迟绘制的渲染管线
采用基于延迟绘制的渲染管线，将场景的几何信息和材质信息分开处理，以提高渲染效率和灵活性。
3.光照和阴影的实现
实现基本的光照和阴影效果，包括平行光、点光源、聚光灯等类型的光源，以及阴影贴图等技术。
4.纹理映射和材质的实现
实现纹理映射和材质的实现，包括贴图、透明度、反射率、折射率等属性的设置和计算。
5.基于物理的材质渲染
通过引入基于物理的材质渲染，实现更加真实的渲染效果。其中，将涉及到物理材质参数的设置和计算、全局照明模型的实现等技术。
三、预期成果
通过本次研究，预期可以实现一种基于延迟绘制的实时绘制框架，并具备一定的渲染效果和功能。同时，预计可以进一步深入探究实时绘制领域的技术和算法，为后续的研究提供参考和借鉴。
四、研究方法
本研究将采用实验研究法和实际编程实现相结合的方式。首先，将对延迟绘制和实时渲染等相关算法和技术进行学习和研究。然后，根据实际需求和目标，设计和实现基础框架和关键技术。最后，根据实验结果和反馈，对框架进行优化和改进。
五、进度安排
1.第一阶段（1月-2月）：学习OpenGL图形库基础知识和延迟绘制技术，设计基础框架和模型数据存储结构。
2.第二阶段（3月-5月）：实现基于延迟绘制的渲染管线，包括场景几何信息和材质信息的分离和处理，实现基本光照和阴影效果。
3.第三阶段（6月-8月）：实现纹理映射和材质的实现，包括贴图、透明度、反射率、折射率等属性的设置和计算。
4.第四阶段（9月-10月）：实现基于物理的材质渲染，通过引入物理材质参数和全局照明模型等技术，实现更加真实的渲染效果。
5.第五阶段（11月-12月）：对框架进行优化和改进，进行实验验证和性能测试，并编写毕业论文。
六、参考文献
李杰,何旭东,张涛等.延迟渲染技术综述[J].计算机辅助设计与图形学学报,2012,24(8):1262-1271.
王欣,王国民,高志林等.基于OpenGL的延迟渲染技术研究[J].计算机工程与应用,2014,50(13):85-88.
王志强,韩潮.一种基于延迟渲染的实时深度图生成算法[J].电子设计工程,2016,24(1):90-93.
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