基于GPU的非真实感渲染的研究.doc

PAGE\*MERGEFORMAT42本科毕业论文基于GPU的非真实感渲染GUPBasedNonPhotorealisticRendering姓名：马特学号：24320092202680学院：软件学院系：数字媒体工程专业：数字媒体艺术年级：2009级指导教师：洪清启助理教授二〇一三年六月厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合相关法律规范及《厦门大学本科毕业论文规范》。另外，该学位论文为（）课题（组）的研究成果，获得（）课题（组）经费或实验室的资助，在（）实验室完成。（请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。）声明人（签名）：年月日该同学呈交的学位论文是在本人指导下独立完成的研究成果。本人已经对学生毕业论文内容进行严格审核，论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合相关法律规范及《厦门大学本科毕业论文规范》。指导教师声明（签名）：年月日PAGE\*MERGEFORMAT43摘要非真实感渲染（Non-Photorealistic-Rendering，简称NPR），是计算机图像学领域中一门比较新兴的学科。能够让渲染更加有力，表现效果更加强烈，是能渲染出各种特殊复杂效果的计算机渲染技术的简称。相比于传统的实时渲染技术强调渲染效果的写实性，NPR技术可以渲染出风格突出色彩明快的场景，给人们带来强烈的视觉冲击。NPR是一类渲染技术的总称，通过不同的算法，我们可以实现不同的渲染风格和特效。目前，NPR技术在计算机动画，电子游戏，电影中都有着广泛的应用。我国在相关领域的研究还比较落后，没有比较突出的成就。本文首先介绍NPR技术及其发展现状，并且对研究目标和研究方法做出了说明。进而进行了深入的研究，我们综合对比了东西方渲染风格的差异，东方风格的渲染，包括卡通画风格，素描风格，白板画风格。西方风格的渲染，如动态流体，动态水墨效果的渲染等。渲染中我们利用和改进了双线性插值，雅克比迭代，高斯模糊，sobel过滤器，轮廓线检测等算法实现了多种多样的渲染效果。我们还研究和实现了模型表面的凹凸化，以及各种贴图的实现。使得我们的渲染达到更加出色的显示效果。最后，本文对NPR技术做出了总结，并且对NPR技术的前景做出展望。关键词：GPU编程；卡通渲染；纹理贴图；轮廓线检测AbstractNon-Photorealisticrendering(Non-Photorealistic-Rendering,referredtoasNPR),isarelativelynewsubjectincomputergraphics.Formorepowerful,morestronglyeffect,NPRcanplayacomputerrenderingofvariousspecialcomplexeffectsofabbreviation.Realisticreal-timerenderingtechnologycomparedtothetraditionalemphasisonrendering,NPRtechnologycanrenderoutstandingstylebrightscene,bringingastrongvisualimpacttothepeople.NPRisageneralnameofakindofrenderingtechnology.Throughthedifferentalgorithms,wecanachievedifferentrenderingstylesandeffects.Atpresent,theNPRtechnologyincomputeranimation,videogames,filmshavewideapplication.ResearchinrelatedfieldsinChinaisstillrelativelybackward,thereisnooutstandingachievementsofar.ThisdissertationfirstintroducestheNPRtechnologyanditsdevelopment,andtheresearchobjectivesandresearchmethodsofexplained.Furtherin-depthstudy,wecomparedthedifferenceofEasternandWesternrenderingstyle,theOrientalstylerendering,includingcartoonstyle,drawin