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基于GPU的3D水墨画效果的研究的开题报告

1.题目：基于GPU的3D水墨画效果的研究

2.研究背景

水墨画是中国特有的传统绘画艺术，它以线条、用墨为主要表现手

法，鲜明地表现出了中国哲学视觉艺术的历史的杰出成果。随着计算机

图形学的不断发展，越来越多的绘画形式被引入到计算机绘画领域中。

本次研究旨在将GPU加速技术与水墨画艺术结合，基于3D场景进

行水墨画效果的研究。

3.研究内容和目标

本项目的主要研究内容包括：

（1）研究水墨画的表现方式和绘画规律，分析其独特之处和特点；

（2）选取适合的3D场景和模型对象，给予其较强的个性化特点；

（3）分析GPU加速的原理和方法，确定性能优良并适合本项目的

GPU；

（4）采用OpenGL编写GPU加速的3D水墨画渲染程序，实现对

3D场景的水墨画效果的实时渲染。

本项目的主要目标是：

（1）掌握水墨画艺术原理，以及GPU加速技术；

（2）通过对GPU加速的3D水墨画渲染程序的设计和实现，深入研

究计算机绘画技术应用的关键问题；

（3）提高对计算机图形学中3D场景的理解和把握；

（4）探索3D水墨画在VR/AR等领域中的应用。

4.研究方法和技术路线

研究方法：文献资料法、实验法、研究分析法等。

技术路线：

（1）收集文献资料并进行分析，深入研究水墨画的表现方式与规律；

（2）建立3D场景模型，为节点、边缘和结构对象进行水墨画效果

渲染；

（3）分析GPU加速的原理和方法，确定适合本项目的GPU；

（4）采用OpenGL编写GPU加速的3D水墨画渲染程序，实现对

3D场景的水墨画效果的实时渲染；

（5）进行实验验证和对比分析，进一步优化算法、提高渲染效率和

优化渲染效果。

5.研究意义

本项目深入研究了水墨画艺术的表现和规律，将GPU加速技术和计

算机图形学应用于3D水墨画渲染，实现了对3D场景的水墨画效果的实

时渲染。此外，本项研究的结果也可以应用到VR/AR等领域中，扩展了

水墨画的绘画领域，丰富了计算机图形学的应用技术。