基于cg的shader技術(shù)研究與應(yīng)用

1、 中國美術(shù)學(xué)院 中國美術(shù)學(xué)院 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的研究成果。除文中已經(jīng)加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果， 也不含為獲得中國美術(shù)學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位證書而使用過的材料。 對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體， 均已在文中以明確方式標(biāo)明。 本人承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任。作者簽名： 日期： 年

2、月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定， 同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版， 允許論文被查閱和借閱。 本人授權(quán)中國美術(shù)學(xué)院可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描 等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 本學(xué)位論文屬于 1、保密□，在______年解密后適用本授權(quán)書。 2、不保密□。 （請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方

3、框內(nèi)打“√” ） 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 中國美術(shù)學(xué)院—網(wǎng)絡(luò)游戲系—欒小雨—基于 CG 的 Shader 技術(shù)研究與應(yīng)用 摘要 摘要 近年來，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、科學(xué)可視化等學(xué)科蓬勃發(fā)展， GPU 處理的性能也得到大幅提高。無論是理論研究的深入，還是硬件設(shè)備制造上的飛躍，都極大地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)圖像渲染能力，從而使虛擬現(xiàn)實(shí)、3D 實(shí)時(shí)渲染游戲、3D 數(shù)字媒體等計(jì)算機(jī)可視化應(yīng)用

4、產(chǎn)業(yè)快速迭代。在三維虛擬游戲產(chǎn)業(yè)中，實(shí)時(shí)光照計(jì)算、真實(shí)感圖形學(xué)、非真實(shí)感圖形學(xué)的應(yīng)用對(duì)游戲畫面風(fēng)格的塑造至關(guān)重要，尤其對(duì)寫實(shí)類游戲而言，空間真實(shí)感更是其產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。 本文首先介紹了 GPU 技術(shù)框架及其圖形渲染流程，包括流水線處理、頂點(diǎn)處理器、片段處理器、基本算法，等等。其次，通過對(duì)可編程管線的各個(gè)功能與著色器語言規(guī)范的研究，來深入探討各類凹凸紋理映射技術(shù)、環(huán)境映射技術(shù)和卡通渲染技術(shù)的基本原理與算法基礎(chǔ)。最后，基于 CG 語言在

5、 Unity 引擎下對(duì)上文各個(gè)技術(shù)所進(jìn)行的 shader 實(shí)現(xiàn)，并結(jié)合個(gè)人畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)上述凹凸貼圖、CubeMap、卡通渲染的綜合實(shí)現(xiàn)，以及對(duì)貼圖中 R、G、B、ALPHA 通道對(duì)高度圖、灰度圖、CubeMap 進(jìn)行存儲(chǔ)，再通過片段 Shader 對(duì)畫面效果進(jìn)行輸出，在達(dá)到理想畫面效果的同時(shí)，最大程度上優(yōu)化美術(shù)資源與算法。 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞： 可編程管線； 真實(shí)感圖形學(xué)； 非真實(shí)感圖形學(xué)； Shader Language； Unity