異構(gòu)建模渲染系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法研究.pdf

1、在圖形制作中，渲染是3D創(chuàng)意的基礎(chǔ)，也是3D制作中決定最終圖像效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前商業(yè)、非商業(yè)的渲染器廣泛應(yīng)用于動(dòng)漫制作、科學(xué)模擬、圖形繪制等多個(gè)領(lǐng)域。著CG技術(shù)的發(fā)展，渲染的計(jì)算量日益增加，單個(gè)計(jì)算機(jī)難以滿(mǎn)足巨大的計(jì)算量需求，集群渲染應(yīng)運(yùn)而生。集群渲染平臺(tái)可以提供公共渲染服務(wù)。但在實(shí)際應(yīng)用中，用戶(hù)使用不同建模軟件制作場(chǎng)景，選擇某種渲染器來(lái)實(shí)現(xiàn)某種渲染特效，這要求渲染平臺(tái)安裝相應(yīng)的渲染器，以滿(mǎn)足提供公共渲染服務(wù)的需求。 CG技

2、術(shù)發(fā)展過(guò)程中一直沒(méi)有制定統(tǒng)一的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致目前廣泛使用的建模軟件（如Maya、3DMax）、渲染軟件（如mental ray、Render Man等）所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)組織方法和數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的存儲(chǔ)和表現(xiàn)形式都各不相同。由于渲染器的輸入接口不統(tǒng)一，導(dǎo)致模型的制作過(guò)程必須與渲染器緊密聯(lián)系在一起，很多時(shí)候需要手工轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)。目前的3D建模軟件模型轉(zhuǎn)換功能并不完美，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)元素缺失的情況，造成場(chǎng)景嚴(yán)重失真。異構(gòu)的建模軟件及渲染器之間的

3、模型轉(zhuǎn)換問(wèn)題，對(duì)軟件間集成應(yīng)用造成了障礙，因此如何共享建模、渲染軟件已有的模型資源，處理異構(gòu)系統(tǒng)的模型之間的轉(zhuǎn)換，已經(jīng)成為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中迫切需要解決的問(wèn)題。 針對(duì)當(dāng)前集群渲染平臺(tái)的需求，本文以Render Man和mental ray的接口標(biāo)準(zhǔn)為主要設(shè)計(jì)依據(jù)，對(duì)異構(gòu)渲染系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進(jìn)行了研究，提出了一種基于中性文件的異構(gòu)數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換的模板。根據(jù)3D數(shù)據(jù)模型的特點(diǎn)，提出模型轉(zhuǎn)換的映射方法，經(jīng)過(guò)一系列的特征抽取、屬性匹配、應(yīng)用封裝將建模

4、軟件的模型轉(zhuǎn)換為渲染軟件的模型。進(jìn)一步，給出以該轉(zhuǎn)換方法為指導(dǎo)的實(shí)現(xiàn)工具：MayaExport，通過(guò)實(shí)例證明該方法的有效性。 本文的主要工作包括： 1．針對(duì)渲染器模型描述標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題，以Render Man、mental ray標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，采用分層思想，制定可擴(kuò)展的模型轉(zhuǎn)換中性文件。渲染器通過(guò)插件或修改源碼的方式增加新功能時(shí)，中性文件通過(guò)添加新標(biāo)簽可以提供支持。 2．針對(duì)建模軟件與渲染器的異構(gòu)問(wèn)題，在Maya