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《面向GPU的批LOD地形實(shí)時(shí)繪制.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第17卷第4期中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào)Vo1．17，No．42012年4月JournalofImageandGraphicsApr．，2012中圖法分類(lèi)號(hào)：TP391．9文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1006-8961(2012)04—0582-07論文引用格式：張兵強(qiáng)，張立民，張建廷．面向GPU的批LOD地形實(shí)時(shí)繪制[J]．中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào)，2012，17(4)：582．588面向GPU的批LOD地形實(shí)時(shí)繪制張兵強(qiáng)，張立民，張建廷海軍航空工程學(xué)院電子信息工程系飛行仿真技術(shù)研究所，煙臺(tái)264001摘要：為提高大規(guī)
2、模地形實(shí)時(shí)渲染時(shí)的繪制效率，提出一種使用地形分塊作為處理單元的批LOD算法。在預(yù)處理階段，將多分辨率的地形數(shù)據(jù)劃分成適于GPU批處理的分塊，使用四叉樹(shù)進(jìn)行分塊的有效組織。在此基礎(chǔ)上，提出一種基于分塊繪制的LOD誤差標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)化層次選取的計(jì)算量，通過(guò)增加“裙”和進(jìn)行幾何變形實(shí)現(xiàn)了層次間的有效過(guò)渡；實(shí)時(shí)繪制過(guò)程中，使用視錐裁剪減少進(jìn)入圖形硬件的數(shù)據(jù)量，利用地形四叉樹(shù)列表和預(yù)測(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)地形數(shù)據(jù)的有效加載管理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文算法能夠充分發(fā)揮圖形硬件的性能，具有較高的地形實(shí)時(shí)渲染效率。關(guān)鍵詞：地形繪制；LO
3、D誤差標(biāo)準(zhǔn)；四叉樹(shù)；多分辨率；視錐裁剪GPU-basedreal-timeterrainrenderingalgorithmusingbatchedLODZhangBingqiang，ZhangLimin，ZhangJiantingInstituteofFlightSimulationTechnology，Departmentof∞l0nandInformationEngineering，NavalAeronauticalandAstronauticalUn~ers，Yantai264001，Chi
4、naAbstract：Tomakethereal—timerenderingoflargescaleterrainmoreeficient，abatchedLODalgorithmisproposedinwhichterainblocksarehandledastheprocessingunit．Inthepreprocessingstage，multi-resolutionterraindataispartitionedintoregularblockswithpredefinedsizes．Th
5、eseblocksareorganizedintheformofquadtree．Basedonthisform，anell'ormetricsforLODselectionisdesignedinordert0simplifythecomputationofleveldecision．Thenbythemeansofaddingskirtsandgeometrymorphing，diferentlevelsaretransitedwithoutavisualdistortionorpopping．
6、Whenterainisbeingrendered，frustumcullingisusedtoreducedatatransmittedtOgraphicshardware．Toeficientlyimplementdataloadinganddatasetsmanagement．terainquadtreelistsandapredictionstrategyareintroduced．Fromtheresultoffinalsimulation，itCanbeseenthatthealgori
7、thmCanfullyharnessthepowerofcurrentgraphicshardwareandreachhigherrenderingrates．Keywords：terrainrendering；erormetricsforLOD；quadtree；multi-resolution；viewfrustumculling角形過(guò)密會(huì)在視點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)，使同一像素對(duì)應(yīng)多個(gè)三0引言角形，視角的微小擾動(dòng)會(huì)引起像素所對(duì)應(yīng)三角形的劇烈變化，從而該像素點(diǎn)的顏色不穩(wěn)，產(chǎn)生走樣現(xiàn)大規(guī)模地形數(shù)字高程模型(DEM
8、)的可視化在象?。GIS、虛擬現(xiàn)實(shí)、飛行仿真和軍事演練等方面應(yīng)用廣為了對(duì)大規(guī)模地形進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染，當(dāng)前研究主泛0不斷發(fā)展的遙感技術(shù)推生出覆蓋范圍更廣、分要集中在各種視點(diǎn)相關(guān)的細(xì)節(jié)層次模型(LOD)算辨率更高的DEM數(shù)據(jù)，然而大規(guī)模、高分辨率地形法上。早期LOD算法使用CPU進(jìn)行多分辨率網(wǎng)格數(shù)據(jù)往往超過(guò)了現(xiàn)代圖形硬件的處理能力，而且，三的生成，能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化的地形數(shù)據(jù)表示，但是需要收稿日期：2011-06一10；修回日期：2011．10—08第一作者簡(jiǎn)介：張兵強(qiáng)(1981
