基于GPU的海量城市管線高效建模與實時繪制-論文.pdf

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1、第27卷第4期計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報Ｖｏｌ27Ｎｏ42015年4月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｎ＆ＣｏｍｕｔｅｒＧｒａｈｉｃｓＡｒ2015ｐｇｐｐｐ基于ＧＰＵ的海量城市管線高效建模與實時繪制李融欣文庭王銳鮑虎軍，丁，鄭＼，（浙江大學(xué)ＣＡＤ＆ＣＧ國家重點實驗室杭州310058）ｗｔｚｈｅｎｃａｄｚｕｅｄｕｃｎ（ｇ＠）ｊ摘要：地理信息系統(tǒng)行業(yè)積累了海量基于二維矢量的管線數(shù)據(jù)文中針對傳統(tǒng)的基于ＣＰＵ的多層次細節(jié)預(yù)處理三，維建模及繪制方法存在質(zhì)量和效率方面的不足從

2、管線二維矢量數(shù)據(jù)的形狀特征出發(fā)提出種無需預(yù)處理的一、可，，次性在ＧＰＵ中裝載并處理城市規(guī)模管線數(shù)據(jù)的三維建模與實時繪制算法該算法利用現(xiàn)代ＧＰＵ可編程硬件的特性來實現(xiàn)在ＧＰＵ上對管線形狀進行解碼在頂點著色器采用2個剪枝策略進行場景的可見性剔除計算，，然后基于細，分著色器對管線曲面進行多層次細節(jié)幾何自動建模全過程無需ＣＰＵ干預(yù)實驗結(jié)果表明文中算法適用于城市級，，別的海量管網(wǎng)數(shù)據(jù)相比于已有的方法繪制效果和多項性能指標得到了大幅提升，，關(guān)鍵詞地理信息系統(tǒng)海量管線數(shù)據(jù)ＧＰＵ可編程；；管線；硬件曲面細分中圖法分類號ＴＰ391

3、Ｅｆｆｉｃｌ－ｉｅｎｔＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＲｅａＴｉｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｏｆＭａｓｓｉｖｅＵｒｂａｎＰｉｅｌｉｎｅｓＢａｓｅｄｇｐｏｎＧＰＵ＊ＬｉＲｏｎＤｉｎＸｉｎ，ＺｈｅｎＷｅｎｔｉｎＷａｎＲｕｉａｎｄＢａｏＨｕｕｎｇ，ｇｇｇ，ｇｓｊＳｔａｔｅＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏＣＡＤ＆ＣＧＺｈｅｊｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＨａｎｚｈｏｕ310058）（ｙｙｆｇｙｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆ2Ｄｖｅｃｔｏｒｐｉｐｅｌｉｎｅｄａｔａａｃｃｕｍｕｌ

4、ａｔｅｓｉｎｔｈｅＧＩＳｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣＰＵｂａｓｅｄＬＯＤｐｒｅｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆ3Ｄｍｏｄｅｌｉｎａｎｄｒｅｎｄｅｒｉｎｈａｖｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｎｂｏｔｈｕａｌｉｔａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｐｇｇｙｑｙｙ，ｗｈｃｈｒｕｉｒｅｓｔｏｅｒｏｖｅｒｅｎｌＢａｓｅｄｏｎｅｓｒｕｃｕｒａｆｅａｕｒｅｆｏｒｉｉｎａａａｗｅｒｅｓｅｎａｎｏｖｅｌｉｅｑｂｉｍｐｄｕｇｔｙｔｈｔｔｌｔｏｇｌｄｔｔ，ｐｏｎｅｔｉｍ

5、ｅｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｒｅｎｄｅｒｉｎｇｗｈｉｃｈｒｅｕｉｒｅｓｎｏｒｅｒｏｃｅｓｓｉｎｓｔｅｓｏｒ，ｑｐｐｇｐｂｌｃｋｌＴｈｌｉｈｏｈｌｌｈｌｏｃｋｂｂｏｏａｄｉｎｅｗｈｏｌｅａｏｒｔｈｍｔｒｏｕｅｘｌｏｉｔｓｔｈｅｒｏｒａｍｍａｂｅｃａｒａｃｔｅｒｉｓｉｃｓｏｆｍｏｄｅｒｎｙｇｇｇｙｐｐｇｔＧＰＵＴｈｅｓｈａｐｅｏｆｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｉｓｄｅｃｏｄｅｄｗｉｔｈＧＰＵＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙｃｕｌｌｉｎｇｏｆｔｈ

6、ｅｓｃｅｎｅｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｖｅｒｔｅｘｓｈａｄｅｒｕｓｉｎｗｏｒｕｎｉｎｓｒａｅｉＴｈｅｎＬＯＤｓａｕｏｍａｉｃｅｏｅｒｉｍｏｄｅｌｉｎｓｅｒｏｒｍｅｄｏｎｅｓｅｌｌａｉｏｎｓｈａｄｅｒｇｔｔｔｅｓｔｔｍｔｃｉｆｔｓｔｐｇｇｇｇｐＴｈｅｅｎｔｉｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｓｅｘｅｃｕｔｅｄｗｉｔｈｏｕｔｍａｋｉｎｇｕｓｅｏｆｔｈｅＣＰＵＲｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃａｎｂｅａｅｄｔｏｍｓｉｖｅｉｅｌｉｎ

7、ｅａａｅｃｉｌｅｌａｒｅｄｗｉｈｒａｄｉｉｏｎａｌｓｐｐｌｉａｓｐｐｄａｔｔｔｈｔｖｅＣｏｍｔｔｔＬＯＤｒｅｒｏｃｅｓｓｉｎｍｅｔｈｏｄｙｐｐｐｇ，ｉｍｒｏｖｅｍｅｎｓｃｅｆｏｕｎｔｒｅｎｅｒｉｎｏｕｃｅａｎｄｓｅｖｅｒａｅｒｒｍａｎｃｅｉｎｄｉｒｓｐｔａｎｂｄｉｎｂｏｈｄｇｔｏｍｓｌｆｏｃａｔｏｐＫｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＩＳ；ｍａｓｓｉｖｅｐｉｐｅｌｉｎｅｄａｔａ；ＧＰＵｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｈａｒｄｗａｒｅｔｅｓｓｅｌｌａｔｉｏｎ城市管線是

8、城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，信息傳遞、能源輸送等工作，是城市生產(chǎn)生活正常1它們縱橫交錯地分布在城市地上下空間［］，擔負著運轉(zhuǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)和前提條件管線及管點部件的收稿日期：20140310；修回日期201407