基于cg的shader技術研究與應用

1、 中國美術學院 中國美術學院 學位論文原創(chuàng)性聲明 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所提交的學位論文是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的研究成果。除文中已經(jīng)加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果， 也不含為獲得中國美術學院或其它教育機構的學位證書而使用過的材料。 對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體， 均已在文中以明確方式標明。 本人承擔本聲明的法律責任。作者簽名： 日期： 年

2、月 日 學位論文版權使用授權書 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定， 同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版， 允許論文被查閱和借閱。 本人授權中國美術學院可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描 等復制手段保存和匯編本學位論文。 本學位論文屬于 1、保密□，在______年解密后適用本授權書。 2、不保密□。 （請在以上相應方

3、框內(nèi)打“√” ） 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 中國美術學院—網(wǎng)絡游戲系—欒小雨—基于 CG 的 Shader 技術研究與應用 摘要 摘要 近年來，計算機圖形學、科學可視化等學科蓬勃發(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，還是硬件設備制造上的飛躍，都極大地推動了計算機圖像渲染能力，從而使虛擬現(xiàn)實、3D 實時渲染游戲、3D 數(shù)字媒體等計算機可視化應用

4、產(chǎn)業(yè)快速迭代。在三維虛擬游戲產(chǎn)業(yè)中，實時光照計算、真實感圖形學、非真實感圖形學的應用對游戲畫面風格的塑造至關重要，尤其對寫實類游戲而言，空間真實感更是其產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標。 本文首先介紹了 GPU 技術框架及其圖形渲染流程，包括流水線處理、頂點處理器、片段處理器、基本算法，等等。其次，通過對可編程管線的各個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、環(huán)境映射技術和卡通渲染技術的基本原理與算法基礎。最后，基于 CG 語言在

5、 Unity 引擎下對上文各個技術所進行的 shader 實現(xiàn)，并結(jié)合個人畢業(yè)設計中對上述凹凸貼圖、CubeMap、卡通渲染的綜合實現(xiàn)，以及對貼圖中 R、G、B、ALPHA 通道對高度圖、灰度圖、CubeMap 進行存儲，再通過片段 Shader 對畫面效果進行輸出，在達到理想畫面效果的同時，最大程度上優(yōu)化美術資源與算法。 關鍵詞： 關鍵詞： 可編程管線； 真實感圖形學； 非真實感圖形學； Shader Language； Unity