基于Sort-First架構(gòu)的實(shí)時(shí)渲染.pdf

1、近年來(lái)，圖形應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，包括科學(xué)探索、工程設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、游戲娛樂(lè)等，而場(chǎng)景的規(guī)模越來(lái)越大，當(dāng)這些應(yīng)用面對(duì)用戶對(duì)繪制速度、顯示幀率、畫(huà)面質(zhì)量和存取速度等越來(lái)越高的要求時(shí)，就導(dǎo)致應(yīng)用響應(yīng)太慢，存儲(chǔ)代價(jià)增加和網(wǎng)絡(luò)不堪重負(fù)等一系列問(wèn)題。 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突飛猛進(jìn)和PC機(jī)的普及，越來(lái)越多的人開(kāi)始嘗試使用PC機(jī)互聯(lián)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)圖形的平行渲染，并且取得了很大的進(jìn)展。這種并行渲染的技術(shù)可以與投影機(jī)拼接技術(shù)相結(jié)合，作為拼接技術(shù)的

2、后臺(tái)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)超大屏幕的顯示。 本文提出了一個(gè)基于PC集群的實(shí)時(shí)渲染系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用PC、以太網(wǎng)和普通圖形加速卡進(jìn)行構(gòu)建，在此基礎(chǔ)上提出了分級(jí)細(xì)節(jié)層次的選擇策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大規(guī)模場(chǎng)景的實(shí)時(shí)渲染處理能力。 本文在已有的原型系統(tǒng)基礎(chǔ)上，靈活地整合各種實(shí)時(shí)渲染的技術(shù)，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整場(chǎng)景中各個(gè)對(duì)象的細(xì)節(jié)層次，可以在較短的時(shí)間內(nèi)處理復(fù)雜度很高的場(chǎng)景。系統(tǒng)采用Sort-First架構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，采用在每個(gè)渲染節(jié)點(diǎn)場(chǎng)景資源駐留模式。首先，在

3、關(guān)鍵的實(shí)時(shí)渲染技術(shù)上，總體使用了細(xì)節(jié)層次技術(shù)，即對(duì)場(chǎng)景中的幾何模型采取簡(jiǎn)化和簡(jiǎn)化中的同步策略，對(duì)幾何模型的材質(zhì)根據(jù)需要實(shí)行分級(jí)策略。其次，材質(zhì)的編寫(xiě)應(yīng)用了OpenGL的著色語(yǔ)言技術(shù)，充分利用圖形處理單元的計(jì)算能力，減輕CPU的負(fù)載，從而整體上提高并行渲染的效率。 從實(shí)際應(yīng)用的角度上看，該系統(tǒng)有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。既保持了原有原型系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和硬件獨(dú)立性等特點(diǎn)，在渲染過(guò)程中，動(dòng)態(tài)平衡圖像質(zhì)量和渲染實(shí)時(shí)速率要求間的關(guān)系，達(dá)到理想的渲染