近年来,随着信息技术的快速发展,众多具有战略性的新兴产业应运而生,逐步发展成为潜力巨大的战略需求产业,而数字动漫与影视产业正在其中。数字动漫影视产业是互联网信息技术与人文艺术内容相结合的创新驱动发展产业,其真实感渲染技术在影视特效领域中发挥着极其重要的作用。现如今,文化创意产业对影像的呈现精度和质量的需求越来越高,其大规模计算任务和数据存储需求是真实感渲染与视觉特效仿真方面应探究的内容。本文针对国家重点研发计划项目---数字媒体高真实感并行渲染关键技术与高性能应用软件系统中的超大规模TB级别场景数据的需求,研究基于自定义场景表示规范的大规模场景的建模与分层绘制系统,包括大规模场景的建模、着色、组织、分层绘制等各个方面。一方面获取大规模三维场景传输和转化过程中的场景数据,从而为后续的场景分布式渲染、并行渲染任务等提供数据支持,另一方面进行场景的分层绘制,用于后期的更改与合成工作,以便完成达到场景的高真实感渲染的要求。大规模场景的建模与分层绘制系统是基于Maya-API使用Python语言开发的可嵌在Maya建模软件中的一款场景文件读写工具包。该系统是连接Maya三维建模软件与渲染引擎Rwing的中间接口,其将Maya构造的大规模场景中的模型或进行编辑的信息进行遍历读取后,将其转换成渲染引擎端能支持的数据格式进行导出。该工具包支持在Maya工作区进行大规模场景的制作与大规模粒子系统的建模,在对场景数据进行组织时,可按照场景单帧导出组织模式以及镜头场景组织模式进行选择,将场景数据组织后进行绘制,按照既定选择将场景的不同层进行输出渲染。对于大规模场景的建模,从大规模几何体和大规模粒子建模着手。在大规模几何体方面使用代理功能进行几何体在场景的组织,在粒子系统方面使用特效仿真编辑器进行粒子的组织,已达到TB级几何建模与粒子建模的数据组织与导出工作。在场景的着色方面,开发万能材质、Btf测量材质、Mel材质、Rwing材质与Maya材质转换等功能。在材质界面与材质编辑器下设定,提高使材质的多样性与可选择性,丰富用户的选择、便于用户的操作。针对大规模场景组织模式方面,包括场景单帧导出模式与场景镜头导出模式两大模块,根据单帧与镜头数据格式规范进行数据的导出工作,用于指定模式下的场景的渲染工作。分层绘制便于用户进行场景的参数设置调整以及后期合成操作。在场景分层绘制阶段主要分为用户设置模块与执行分层绘制任务,分层绘制用户设置在渲染设置下,使用户可进行层级的选择,引擎端负责执行分层渲染任务。