三维渲染技术_实验大纲.docVIP

《三维渲染技术》实验教学大纲 课程总学时：32学时 学分：2学分 实验学时：24学时 　 实验个数： 6个 实验学分：1.5学分 课程性质：专业选修课 适用专业：数字媒体技术 教材及参考书：数字绘图的光照与渲染技术（第二版） 大纲执笔人：刘云安 　　 大纲审定人：数字媒体学院学术委员会 一、实验课的性质与任务 本课程是数字媒体技术专业的选修专业课之一，是《三维渲染技术》的同步实验课。实验目的是让学生细致深入地了解三维渲染的原理和技法，尤其针对实时渲染和非实时渲染的区别，选择不同的渲染方法。实验课是为理论课服务的，通过开设实验课，学生能够掌握地理信息系统的原理及相应软件的使用操作，加深理解理论课内容。注重从事理论研究、实验工作的能力和严谨的科学作风的培养，提倡创新精神。 二、实验目的与要求 1．实验目的 掌握灯光和真实感的形成原理，从而在任何3D应用程序中制作出专业效果把3D模型合成到真实环境中；应用高级渲染技术,比如次表面散射、全局光照、焦散、遮挡及高动态范围图像；设计真实材质并绘制详细纹理；模拟现实生活中摄影机属性,比如光圈级数、曝光时间、景深和具有照片级逼真度的自然色温；理解视觉效果和动画工作室的生产流水线。 2．实验要求 （1）掌握渲染的基础知识。 （2）计算机的灯光模拟。 （3）理解视觉效果和动画工作室的生产流水线。 （4）模拟现实生活中摄影机属性。 三、实验项目及内容提要 三维渲染技术实验 （134073） 序号 实验编号 实验名称 学时 必做 选做 实验类型 内容提要 基本操作 验证 综合 设计 1 光照设计基础 2 √ √ 光源出发点、光源类型、 点光源、聚光灯 2 光照控制与选项 2 √ √ 控制与选项、衰减、漫反射与镜面反射、灯光链接 3 阴影的视觉功能与算法 6 √ √ 阴影的视觉功能、定义空间关系、展现不同的角度、增强构图 4 光照中的遮挡 6 √ √ 环境光遮挡、全局光照中的遮挡、其他类型的遮挡 5 全局光照与焦散 4 √ √ 间接光、实际光源、全局光照光子贴图 6 光影造型 4 √ √ 三点照明、光的功能、合理配置主光、补光、反射光、轮廓光 ? 四、实验内容安排 实验一 光照设计基础 （基本操作性实验 2学时） 1. 目的要求 熟悉三维环境中各种光源类型 2．实验内容（1）光源出发点 （2）光源类型（3）点光源（4）聚光灯（5）平行光（6）区域光 （7）模型光（8）环境球（9）环境光 3．主要实验仪器设备 计算机、3dmax2010软件环境。 实验二 控制与选项 （基本操作性实验 2学时） 1. 目的要求 了解光线在渲染过程中的漫反射与镜面反射、灯光链接等知识。 2．实验内容 （1）控制与选项（2）衰减（3）漫反射与镜面反射（4）灯光链接（5）灯光制作规范（6）反馈循环 3．主要实验仪器设备 计算机、3dmax2010软件环境。 实验三 阴影的视觉功能与算法 （基本操作性实验 6学时） 1. 目的要求 通过实验理解和掌握阴影二级阴影的视觉功能以及阴影算法。 2．实验内容 （1）阴影的视觉功能（2）定义空间关系（3）展现不同的角度（4）增加对比度（5）暗示屏外空间（6）整合元素（7）何种光线需要阴影（8）阴影混乱 （9）阴影颜色（10）阴影大小与透视（11）阴影算法 3．主要实验仪器设备 计算机、3dmax2010软件环境。 实验四 光照中的遮挡 （基本操作性实验 6学时） 1. 目的要求 掌握遮挡的概念、伪阴影以及烘焙照明 2．实验内容 （1）遮挡（2）环境光遮挡（3）全局光照中的遮挡（4）其他类型的遮挡（5）伪阴影（6）负光线（7）只有阴影的光 （8）阴影对象（9）烘焙照明3．主要实验仪器设备 计算机、3dmax2010软件环境。 实验五 全局光照与焦散 （综合性实验 4学时） 1. 目的要求 了解全局光照、光子贴图及焦散的概念 2．实验内容 （1）昼光（2）天光（3）间接光 （4）实际光源（5）全局光照（6）光子贴图（7）最终采集（8）焦散 3．主要实验仪器设备 计算机、3dmax2010软件环境。 实验六 光影造型 （综合性实验 4学时） 1. 目的要求 掌握光的功能、三点照明、镜面反射光。 2．实验内容 （1）三点照明（2）光的功能（3）主光（4）补光（5）反射光（6）轮廓光（7）Kicker照明（8）镜面反射光 3．主要实验仪器设备 计算机、3dmax2010软件环境。 五、实验报告的格式（本部分要求各