衡阳师范
毕业论文(
设计)
题 目:三维
软件中的真实场景设
计及渲染方法研究
所 在 系:
计算机科学系
专 业: 计算机科学与技术
学 号: 07190312
作者: 刘双和
指导教师: 陈溪辉
2011年 5月 10日
三维软件中的真实场景设计及渲染方法研究
计算机科学系 计算机科学与技术专业
:07190312 :刘双和 指导老师: 陈溪辉(副教授)
摘 要 通过对自然科学中典型的九大行星、陨石撞击、火山喷发、原始森林4个实例进行模拟设计,研究三维软件中的真实场景设计以及对场景的渲染方法,建立相应模型并对模型定义材质,对场景设置灯光与摄影机,动画设置最后渲染输出这一
工作流程进行设计研究,内容涉及360度全景、宇宙空间、天体、地形模型的创建、三维地形的改造、三维地形的渲染方法、真实感地形仿真、虚拟现实等创建技术。
关键词 真实场景;渲染;地形模型;虚拟现实
目 录
1. 引言 1
1.1 三维图形概述 2
1.2 三维软件概述 2
1.3 三维软件选择与应用 5
1.3.1 3ds max 2009的特点及主要功能 5
2. 三维软件中的真实场景设计及渲染方法研究 8
2.1 三维软件中真实场景设计模型的建立及原则 8
2.2 真实场景设计渲染器介绍 9
3. 三维软件中的真实场景设计及渲染实例工具介绍 11
3.1 3D STUDIO MAX在制作中的使用 11
3.2 有关PHOTOSHOP CS3在制作中的使用 11
3.3 GUGILA GROUNDWIZ FOR 3DSMAX[3D景观园林插件]在制作中的使用 12
4. 应用实例的制作 13
4.1 《九大行星》的制作 13
4.1.1 设计的题材及预期效果 13
4.1.2 设计实例模型的制作 14
4.1.3 设计实例模型动画的制作 16
4.1.4 实例渲染测试与展示 24
4.2 《陨石撞击》的制作 27
4.2.1 实例设计的题材及预期效果 27
4.2.2 实例设计所需的模型与制作 27
4.2.3 实例渲染测试与展示 38
4.3 《火山喷发》的制作 40
4.3.1 设计实例的题材及预期效果 40
4.3.2 设计实例所需的模型与制作 41
4.3.3 实例渲染测试与展示 48
4.4 《原始森林》的制作 50
4.4.1 设计实例的题材及预期效果 50
4.4.2 设计实例所需的模型与制作 51
4.4.3 实例渲染测试与展示 55
5. 总结与展望 57
5.1 总结 57
5.2 展望 57
致谢 59
参考文献 60
1. 引言
随着科学技术的不断进步和发展, 人类对知识的认识进入到了前所未有的深度,在对新知识的验证的实验手段也遇到了非常大的变化。二维的信息展示方式已经不能满足人们对信息获取的需要,三维的信息显示方式已经成为今后信息展示的主流发展方向。随着真实感计算机图形显示技术的发展和硬件的快速发展,为人们描述现实中的三维场景提供了很大的方便和可能性。而且各个领域对计算机图形技术的要求已经不再局限于静止的平面图形,计算机仿真、虚拟现实、三维游戏的发展,三维场景的创建及其渲染显得越来越重要了。在现实的过程中,有些现象和结果很难保存和再现,而且有些事物是极具危险性的。如在自然学科中,行星的运转、陨石的撞击和火山爆发等,现实生活中是很难亲眼看见和亲身体验的,它们不但距离我们遥远而且有的还极具危险性和毁灭性,就这一现象,我们可以通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互进行设计和模拟,运用计算机软件和相应的设施,可以将现实中一些危险的、难做的实验通过计算机模拟出来,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而模拟是指用计算机生成的意思。因此,"真实场景"是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将事物"投射"到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的。三维软件中的真