基于UE4的建筑模型卡通风格化渲染方法的研究Research on Cartoon-Style Rendering Method of Architectural Model Based on UE4
安恒毅,王宝会
摘要(Abstract):
随着建筑可视化技术需求的不断提高,根据不同设计任务,建筑设计人员除需搭建写实风格建筑模型外,还有搭建诸如卡通风格等风格化建筑模型的需求。本文借助UE4引擎强大的实时渲染能力与图像后处理能力,提出通过UE4引擎后处理的方式实现三维建筑模型的卡通风格化渲染。文中对卡通风格渲染的特点以及主要实现方式进行总结,对常用的几种卡通风格渲染算法进行对比研究,并针对现有算法在处理图像边缘检测与分段渲染时存在的问题提出优化方案,引入分布式云渲染的方式提高渲染速度。通过对渲染结果的对比分析,优化后算法有效解决了现有描边算法易产生的边缘断裂问题和分段渲染算法易产生的材质、光照计算错误问题,提高了渲染质量。
关键词(KeyWords): UE4引擎;UE4蓝图;风格化渲染;边缘检测;桑原滤波
基金项目(Foundation): 2021年度河北省省级科技计划(重点研发)项目:雄安新区公共文化智慧化关键技术与应用示范(编号:21310101D)
作者(Author): 安恒毅,王宝会
DOI: 10.20064/j.cnki.2095-347X.2023.02.003
参考文献(References):
- [1] 胡起云.UE4游戏引擎的建筑可视化表现探析[J].装饰,2016(8):134-135
- [2] 符清芳.基于UE4引擎的汉昭烈庙历史文化虚拟实景展示系统开发[D].成都:西华大学,2017.
- [3] 刘珊珊.使用UE4游戏引擎构建虚拟校园动画漫游[J].工业建筑,2020,50(4):197.
- [4] 尹再龙,邓伍英.基于UE4虚幻实时渲染动画的《铜官古镇》设计解析[J].湖南包装,2022,37(2):65-69.
- [5] 西威尔.Unreal Engine 4蓝图可视化编程[M].人民邮递出版社,2017:11-12.
- [6] 周冲.二维彩色图像的卡通风格实现[D].大连:大连理工大学,2005:28-53.
- [7] L Yang,T Xu,J Du,E Wu.EasyDrawing:Generation of Artistic Chinese Flower Painting by Stroke-Based Stylization[C]//IEEE International Conference on Cloud Computing Technology & Science.USA:IEEE,2019:35449-35456.
- [8] Rafael C Gonzalez.Digital Image Processing Using MATLAB,2nd ed.[M].Gatesmark Publishing,2009:105-107.
- [9] Tommy Tran.Unreal Engine 4 Cel Shading Tutorial[EB/OL].(2018-2-27)[2022-7-18].https://www.kodeco.com/146-unreal-engine-4-cel-shading-tutorial.
- [10] Nao Igawa,Tomoyuki Yokogawa,Mami Takahashi,Kazutami Arimoto:Model Checking of Visual Scripts Created by UE4 Blueprints[C]//International Congress on Advanced Applied Informatics.Japan:IIAI AAI,2020:512-515.
- [11] 胡丹玲.基于虚拟现实环境中自然光照实时渲染的方法研究[D].长春:吉林大学,2016.
- [12] 蒋维乐.UE4室内漫游开发教程[M].西安交通大学出版社,2022:186-194.
- [13] Tokunaga Kousuke,Ogawa Masaki,Ikehata Satoshi,Masuda Tomohiro,Seno Takeharu.Constitution of a database of vection scenes in Japanese movies and animations and Experimental assessments of them[J].Transactions of the Virtual Reality Society of Japan,2016,21:35-47.
- [14] 谢飏霄.虚幻引擎下的次世代游戏场景设计研究[D].杭州:浙江工业大学,2018.
- [15] Zhang Y,Huang H,Zhang L.Guided Adaptive Image Smoothing via Directional Anisotropic Structure Measurement[C]//IEEE International Conference on Cloud Computing Technology & Science.USA:IEEE,2015:1015-1027.
- [16] Kyprianidis J E,Kang H,D llner D.Image and video abstraction by anisotropic kuwahara filtering[J].Computer Graphics Forum,2009,28(7):1955-1963.
- [17] Hong H J,Chuang J C,Hus C H.Animation rendering on multimedia fog computing platforms[C]//IEEE International Conference on Cloud Computing Technology & Science.USA:IEEE,2016:12-15.
- [18] 梅洪,陈昭炯.基于Mean Shift和FDoG的图像卡通化渲染[J].计算机工程与应用,2016,10:213-217.
- [19] 高官涛,郑小盈,宋应文,等.基于Spark MapReduce框架的分布式渲染系统研究[J].软件导刊,2013,12(12):26-29.
- [20] 郑利平,陈斌,王文平,等.基于分布式渲染架构的远程可视化研究[J].计算机研究与发展,2012,49(7):1438-1449.