Design und Realisierung des virtuellen Effekts der Bühnenbeleuchtung

Eine ausgereifte und vollständige Plattform für ein virtuelles Designsystem ist ein sehr professionelles und praktisches Designwerkzeug und ein richtiger Assistent für Lichtdesigner, Performance-Direktoren, Lichtsteuerungsoperatoren, Beleuchtungskunstunterricht und Lichteffektdemonstrationen.Die Echtzeit- und bequeme interaktive Funktion macht das System echtzeitfähiger und bedienbarer.Das System bietet eine interaktive Echtzeit-Betriebsumgebung, um die Bedürfnisse der Benutzer zu erfüllen.

1. Systemarchitektur

Logische Architektur

Ob es sich um ein Spiel oder eine virtuelle Realität handelt, um ihre Wiedergabetreue auszudrücken, ist die virtuelle Szene meistens komplex, sodass die Erstellung der virtuellen Szene meistens von 3D-Modellierungswerkzeugen generiert wird und die Szene dann in Echtzeit gerendert und ausgegeben wird .3DMAX bietet grundlegende Szenendateien für das Bühnenbeleuchtungsdesign, analysiert sie über die DOM-Schnittstelle (Document Object Model), importiert Ressourcen und organisiert Szenen.Letzter Eintrag bei OGRE

Das System rendert.

Beleuchtungsmodelle sind vielfältig und ihre Effekte müssen separat in der Szene implementiert werden.Gleichzeitig sollten Benutzer auch in der Lage sein, verschiedene Operationen über die UI-Schnittstelle durchzuführen.Das System erfordert eine hohe Betriebskomplexität, einen großen Rechenaufwand und eine starke Skalierbarkeit.Es ist notwendig, eine Gesamtimplementierungsarchitektur mit hoher Datenverarbeitungs- und Recheneffizienz, starker Skalierbarkeit und starker Kohäsion von Funktionsmodulen (wie in Abbildung 1 gezeigt) zu entwerfen und einzurichten.Das System ist in Resource Layer, Interface Layer und Rendering Layer unterteilt.

Ressourcenebene: Exportiert vom 3DMAX + Ofusion-Plug-in zum Generieren von Ressourcendateien, die für die Szenenorganisation, Materialien, Entitäten, Texturen und andere Systeme erforderlich sind.

Schnittstellenschicht: Verantwortlich für den Import dieser Ressourcendateien in die Szene.

Rendering-Ebene: Realisieren Sie das Rendern von Bühnenszenen und -lichtern, die Verwaltung von Systemressourcen, Echtzeitreaktionen auf Benutzerinteraktionen usw.

2.Forschung zu Schlüsseltechnologien für die Systemimplementierung

Simulation von Lichteffekten

Die Beleuchtung ist ein Schlüsselfaktor für Bühneneffekte und auch die Kerntechnologie dieses Designsystems.Die Rendering-Engine stellt mehrere häufig verwendete Lichter bereit, z. B. Punktlichter, Richtungslichter und Punktlichter.Für eine realistische Simulation von Bühnenbeleuchtungseffekten reichen diese jedoch nicht aus.Für einige spezielle Bühnenbeleuchtungseffekte, wie z. B. Volumenlicht usw., muss dies durch programmierbare Rendering-Pipeline-Technologie (Shader) realisiert werden.Es gibt zwei Shader, einen auf Vertex-Ebene, genannt Vertex-Shader (OpenGL genannt ve spit program), der den Transformations- und Beleuchtungsteil der festen Rendering-Pipeline ersetzt, und Programmierer können die Vertex-Transformation, Beleuchtung usw. selbst steuern.Die Einheit, die Vertex-Shader in Hardware verarbeitet, wird Vertex-Shader-Prozessoren (Vertex Processing Unit) genannt.Einer ist Pixel-Level, Pixel-Shader genannt (in OpenGL Fragment-Programm genannt), der den Rasterisierungsteil in der festen Rendering-Pipeline ersetzt, und der Programmierer kann die Pixelfarbe und das Textur-Sampling selbst steuern.Die Einheit, die Pixel-Shader in Hardware verarbeitet, wird als Pixel-Shader-Prozessor (Pixel Processing Unit) bezeichnet.

Zusammenfassen:

Bühnenlichtdesign ist zu einem wichtigen Thema für Lichtdesigner geworden.Sie müssen sich oft mit solch hohen Kosten, einem hohen Energieverbrauch und zeitraubenden Problemen auseinandersetzen.Mit der rasanten Entwicklung der Informationsindustrie ist auch der Bereich der professionellen Bühnenbeleuchtung in ein umfassendes digitales Zeitalter eingetreten.Das System verwendet die 0-GRE-Dyeing-Engine, um eine virtuelle Bühne einzurichten, und präsentiert das Design und die Anpassung der Bühnenbeleuchtung in Echtzeit.Als nächstes muss das System das Beleuchtungsmodell der Bühne weiter anreichern, das eine Vielzahl von Lichtern simulieren kann, wie z. B.: weiches Licht , , Blitz , , Folgelicht usw. Die Benutzeroberfläche muss ebenfalls weiter optimiert werden, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.

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