基于GPU的3D水墨動畫技術研究.pdf

1、通過對中國水墨畫進行深入觀察和量化分析，結合當前計算機圖形硬件的發(fā)展以及3D動畫技術，本文進行了基于可編程圖形硬件的3D水墨動畫技術研究。 首先是對3D模型進行水墨風格的基本渲染，包括輪廓渲染、內部暈染和單筆渲染。根據曲面輪廓線的定義，由視線與法向量的夾角的余弦值與預先定義的閾值之間的關系確定輪廓點的范圍，進行輪廓渲染。并在此基礎上加入了寬度控制，使得本文的方法適用于各種復雜程度的模型。通過輪廓勾勒體現出物象的基本特征后，再根據

2、水墨畫的墨色特點以及潑墨技法，采用墨色分階的方法進行內部暈染，并通過Box Filter對結果進行處理，得到水墨暈染效果。單筆渲染的主要思想是提取模型的中心骨架，結合用戶事先指定的筆道進行繪制。 此外，本文還考慮了水墨渲染的其它技法--彩墨渲染。彩墨渲染將KM顏色模型引入3D水墨渲染中，展示中國水墨畫彩墨風格。該技法的研究對豐富3D水墨動畫的表達力有著極其重要的作用。 然后，本文提出了在三維空間進行水墨擴散的方法?；谀?/p>

3、型原始特征，在3D模型表面生成線條，并對線條進行灰度賦值。對結果進行插值處理，獲得披發(fā)狀水墨擴散在3D空間的展示效果。本文基于3D動畫技術的要求，結合LOD思想，充分考慮3D水墨動畫中物象運動時的不同表達技法。 本文算法均在GPU上實現，充分利用了可編程硬件加速的紋理查找算法以及內置變量點積計算，處理速度達到了實時。 本文的研究，對于弘揚中國傳統藝術以及拓展圖形學研究領域都有著重要的意義，同時，本文的工作對于水墨風格的3