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本科毕业设计(论文)(2014届)论文题目基于GPU的虚拟演播室实时渲染研究GPU-BASEDREAL-TIMERENDERINGVIRTUALSTUDIO学生姓名：徐睿超学号：100701127二级学院名称：电子信息学院专业：广播电视工程指导教师：张根源职称：教授合作/企业教师：职称：郑重声明我谨在此郑重声明：本人所写的毕业论文《基于GPU的虚拟演播室实时渲染研究》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）：年月日浙江传媒学院本科论文基于GPU的虚拟演播室实时渲染研究作者：徐睿超-3-基于GPU的虚拟演播室实时渲染研究摘要：21世纪，中国的电视行业飞速发展，因为虚拟演播室能够为电视节目的创意和变现力提供极大的提升空间，所以越来越受到各大卫视的欢迎。本文简要分析了虚拟演播室的构成、GPU的结构组成和GPU实现实时渲染的方式。重点比较了CPU和GPU的结构组成、运算方式以及在实时渲染中发挥的作用。简要设计了实时渲染虚拟演播室的核心架构，以解决虚拟演播室能够达到实时渲染。通过使用GPU+CPU双处理核心的硬件支持下，配合桌面级实时渲染软件，能够在使用一台或者几台电脑的条件下，构建出一个渲染速度能够达到原有渲染速度500-900倍的实时渲染工作站。关键词：虚拟演播室；GPU；渲染；实时渲染GPU-BASEDREAL-TIMERENDERINGVIRTUALSTUDIOABSTRACT：The21stcentury,therapiddevelopmentofChina'stelevisionindustry,becausethevirtualstudiocanprovideagreatspaceforcreativityandenhancetherealizationoftelevisionprograms,somoreandmoremajorTVwelcome.Inthispaper,thecontentsofthevirtualstudiocomposition,structureandcompositionofGPUandGPUtoachievereal-timerenderingapproachabriefanalysisofthestructureoftheCPUandGPUonthecomposition,calculationmethodsandtheroleplayedinreal-timerenderingwerecompared,thelastofReal-timerenderingcorearchitecturevirtualstudiobrieflydesignedtosolvethevirtualstudiotoachievereal-timerenderingproblems.Finallyconcluded,throughtheuseofGPU+CPUdual-coreprocessinghardwaresupport,withdesktop-classreal-timerenderingsoftware,capableofusingoneorinseveralcomputersconditions,constructarenderingspeedcanreach500originalrenderingspeed-900timesthereal-timerenderingworkstation.Keywords：VirtualStudio；GPU；Renderreal-time；Rendering浙江传媒学院本科论文基于GPU的虚拟演播室实时渲染研究作者：徐睿超-4-目录1绪论.......................................................................................................................................-5-1.1选题背景及意义..............................................................................................................-5-1.2国内外研究现状..............................................................................................................-5-1.3研究内容..........................................................................................................................-5-1.4研究目的..........................................................................................................................-6-2虚拟演播室...........................................................................................................................-7-2.1虚拟演播室应用现状....................................................................................................-7-2.2虚拟演播室的基本技术..................................................................................................-7-2.3虚拟模型与实际场景合成技术......................................................................................-7-2.4什么是渲染......................................................................................................................-7-3GPU的简介...........................................................................................................................-8-3.1GPU的诞生.......................................................................................................................-8-3.2GPU的结构.......................................................................................................................-8-3.3GPU的分类.......................................................................................................................-8-4GPU实现实时渲染.............................................................................................................-10-5GPU应用的方式.................................................................................................................-11-6GPU与CPU的对比............................................................................................................-13-6.1GPU与CPU的相同点....................................................................................................-13-6.2GPU与CPU的不同之处................................................................................................-13-6.3GPU与CPU的数据处理关系........................................................................................-15-7基于GPU技术实现对虚拟演播室的实时渲染................................................................-16-7.1基于GPU技术实时渲染的过程...................................................................................-16-7.2基于GPU技术实时渲染演播室的优点.......................................................................-17-7.3基于GPU技术实时渲染演播室的前景.......................................................................-18-8结论....................................................................................................................................-18-参考文献...................................................................................................................................-20-浙江传媒学院本科论文基于GPU的虚拟演播室实时渲染研究作者：徐睿超-5-1绪论1.1选题背景及意义中国的电视行业在近几年来飞速发展，观众对电视节目要求越来越高，各大卫视已经不是局限在普通的电视节目制作流程上，在虚拟演播室中通过抠像技术配合三维模型的各色各样的节目已经越来越被重视。而计算机图形处理技术（GPU）的发展速度则是计算机应用行业中最快的。随着GPU的性能的提升和色键（抠像）技术不断改进而出现的一种新的电视节目制作系统——实时渲染虚拟演播室。将这两者紧密结合在必将是新媒体时代下实现采、编、播、控一体的新趋势。1.2国内外研究现状在二十世纪七十年代就有人提出通过计算机的软件支持