Тема: Разработка программного компонента для предсказания времени отрисовки сцены программы Autodesk 3Ds Max с использованием нейросетевых технологий

Основные определения
Рендеринг - термин в компьютерной графике, обозначающий процесс получения изображения модели с помощью компьютерной программы[4].
Сцена - трехмерная модель виртуальной реальности, созданная при помощи программы SD-моделирования.
Актуальность
Потребность в компьютерном моделировании возникает во многих, если не во всех, областях современной человеческой деятельности. Реклама, маркетинг, архитектура, создание новых продуктов, дизайн, производство кинопродукции - наиболее яркие примеры, использования компьютерного моделирования. Область 36-моделирования и анимации активно развивается и совершенствуется, а на рынке услуг визуализации и рендеринга прогнозируется ежегодный рост на 20-25%[5].
Однако операции финальной обработки кино и анимации до сих пор являются непредсказуемыми в плане прогнозирования ресурсов. Главным образом, это объясняется тем, что у каждой кинокартины - уникальный кортеж параметров обработки видеоряда, сроки сдачи. Этот факт сильно затрудняет проведение объективной оценки сметной стоимости проектов, что в дальнейшем приводит либо к использованию избыточных ресурсов (а значит увеличению себестоимости производства), либо срыву сроков проекта.
Для разработки компонента, который позволит с точностью не менее 85% предсказывать время, которое будет затрачено на рендер загруженной модели решено использовать алгоритмы машинного обучения и искусственных нейронных сетей.
На практике использование разрабатываемого компонента позволит решить проблему, возникающую в процессе работы с трехмерным моделированием и компьютерной графикой, это позволит оценить время рендера на имеющихся мощностях. В случае, если предсказанное время 4
будет превышать допустимые рамки, у пользователя будет возможность увеличить мощность оборудования, используемого для рендера.
Полученный в результате разработки компонент можно использовать в любой области, которая в своей работе обращается к использованию компьютерной графики и трехмерному моделированию. На данный момент подобный компонент не имеет практических аналогов ни среди существующего программного обеспечения, ни среди сторонних разработок.
Цель и задачи исследования
Целью данной работы является разработка программного компонента для предсказания времени отрисовки сцены программы Autodesk 3Ds Max[6] с использованием нейросетевых технологий.
Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи, перечисленные ниже:
1) провести анализ предметной области;
2) подготовить обучающую и тестовую выборки;
3) спроектировать топологию нейронной сети;
4) провести обучение и тестирование нейронной сети.
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, 5 разделов, заключения и списка литературы. Объем работы составляет 45 страниц, объем библиографического списка - 31 источников.
Содержание работы
В первой главе приводятся теоретические сведения о предметной области, а также осуществляется обзор библиотек для решения поставленной задачи.
Во второй главе приводятся теоретические основы глубоких искусственных нейронных сетей и деревья решений, а также описан алгоритм определения сложности материала в сцене.
В третьей главе описывается топология искусственной нейронной сети, архитектура градиентного бустинга, а также архитектура и требования компоненту.
В четвертой главе описаны средства разработки, искусственной нейронной сети.
В пятой главе описывается тестирование нейронной сети и градиентного бустинга.
В заключении представлены основные результаты выполненной работы.
Купить

В рамках данной работы был разработан программный компонент для предсказания времени отрисовки сцены программы Autodesk 3Ds Max с использованием нейросетевых технологий. При этом были решены нижеперечисленные задачи.
1. Проведен обзор литературы по предметной области.
2. Подготовлены обучающие и тестовые выборки.
3. Выполнено проектирование архитектуры нейронной сети.
4. Произведено обучение и тестирование спроектированной нейронной сети.
В настоящий момент улучшение приложения продолжается, в частности происходит увеличение набора данных сценами с большим временем рендеринга и предсказание рендерера не только Corona, а также V-Ray.
Купить