在线家居设计平台中渲染模块的设计与实现

论文摘要

随着计算机软硬件的发展,三维图形技术在计算机仿真、虚拟现实和三维游戏等各个领域的应用越来越多,相应的,三维图形技术也得到了一定的发展,相关的标准也比较成熟。目前,相关的建模及图形处理软件也已经很成熟,如3D MAX、MAYA等。随着近几年云计算技术的升温,人们越来越多的把服务、应用推广到互联网级别,这无疑也推动了3D图形技术在互联网上的发展:一方面是提供实时渲染引擎在网页上创建3D场景并提供与3D模型的交互;另一方面是将现有的渲染内核封装成Web服务供其他系统调用。本文以现有的在线家居设计平台为基础,结合在线家居设计平台来研究基于Web的Flash 3D的展示和交互技术,并结合真实感图形学的相关技术来研究基于渲染云计算服务RaaS(Rendering as a Service,渲染服务)的真实感渲染功能的实现。通过提供3D展示、交互功能和真实感渲染功能为用户提供更多的方式来查看和调整自己的家居设计,感受家居设计的真实感效果。本文遵循现有的在线家居设计平台的实现技术和体系架构。在线家居设计平台是基于Flex的富互联网应用,客户端基于Flash运行,通过远程调用与后台进行交互。3D的展示和交互采用开源3D引擎Away3D来实现3D渲染,并设计深度排序算法来实现正确的剪裁和消隐以得到符合人类视觉效果的图像;真实感渲染通过调用现有的RaaS渲染服务Web接口来实现,结合数据转换服务将本系统的设计文件转换为RaaS所能接受的数据,并设计轮询调度算法来提高渲染的效率。本文的研究成果主要有以下几个方面:首先,通过不断的分析和调整深度排序算法,并进行算法优化,最终能在绝大部分情况下正确渲染家居设计的3D效果;其次,通过对进行数据转换传递给现有的渲染服务生成高清晰的具有真实感的效果图,并将效果图的渲染问题提交给渲染服务的开发团队,供渲染服务的开发团队参考及调整渲染服务的核心。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.1.1 课题来源及背景
• 1.1.2 课题研究的目的及意义
• 1.2 与本课题相关的国内外研究综述
• 1.2.1 渲染技术的研究现状
• 1.2.2 常用的渲染算法
• 1.2.3 Flash 3D 技术的研究现状
• 1.2.4 真实感图形技术
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 渲染模块的需求分析与关键技术
• 2.1 在线家居设计平台的简介
• 2.2 3D 渲染模块需求分析
• 2.2.1 3D 渲染模块的功能需求
• 2.2.2 3D 渲染模块的非功能需求
• 2.2.3 3D 引擎的技术选型
• 2.3 效果图渲染模块需求分析
• 2.3.1 效果图渲染模块的功能需求
• 2.3.2 效果图渲染模块的非功能需求
• 2.4 关键技术及难点
• 2.4.1 效果图渲染引擎RaaS 的简介
• 2.4.2 渲染数据组织方案
• 2.4.3 3D 渲染的实现方案
• 2.5 本章小结
• 第3章 渲染模块的设计
• 3.1 在线家居设计平台的系统架构
• 3.1.1 在线家居设计平台的功能设计
• 3.1.2 在线家居设计平台系统的整体架构
• 3.2 3D 渲染模块的设计
• 3.2.1 3D 视图的设计
• 3.2.2 3D 渲染的Z 排序算法
• 3.3 效果图渲染模块的设计
• 3.3.1 功能结构设计
• 3.3.2 数据库设计
• 3.3.3 效果图渲染效率优化
• 3.4 本章小结
• 第4章 渲染模块的实现
• 4.1 3D 渲染模块的实现
• 4.1.1 深度排序算法实现
• 4.1.2 特殊情况的解决方案
• 4.2 效果图渲染模块的实现
• 4.2.1 客户端的实现
• 4.2.2 创建效果图的实现
• 4.2.3 取消创建效果图的实现
• 4.2.4 转换服务调度的实现
• 4.3 本章小结
• 第5章 渲染模块的测试及评价
• 5.1 在线家居设计平台的测试方案
• 5.1.1 测试工具
• 5.1.2 测试任务安排及测试报告
• 5.1.3 测试方法
• 5.2 渲染模块的测试方案
• 5.2.1 3D 渲染模块的功能测试
• 5.2.2 效果图渲染模块的功能测试
• 5.2.3 负载测试方案
• 5.3 渲染模块的测试结果及评价
• 5.3.1 自动化测试结果
• 5.3.2 性能测试及负载测试结果评价
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历