基于三角網(wǎng)格的完全GPU細分的表示與實現(xiàn).pdf

1、細分方法作為一種遞歸離散化的幾何造型方法，其簡單高效的特點使得它在在3D游戲和電影娛樂等計算機技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應用。隨著人們對于虛擬場景畫面的真實感和細節(jié)性提出了越來越高的要求，傳統(tǒng)的利用CPU進行細分的方式已經(jīng)逐漸不能達到實時渲染的效果。GPU的出現(xiàn)使得利用其強大的并行處理能力來分擔CPU的細分工作成為可能。利用GPU進行細分可以節(jié)省大量的CPU資源，在虛擬場景實時渲染時具有非常重要的意義。
　　 在利用GPU進行細分時，如

2、何分割輸入網(wǎng)格和有效地利用GPU資源去組織細分過程，是決定GPU細分效率高低的關(guān)鍵。鑒于此，本文以三角網(wǎng)格為例，研究并提出了一種完全利用GPU進行細分的實現(xiàn)方法，并且給出了適合GPU細分的細分模板以及細分過程中網(wǎng)格片段的表示方法。該方法首先對輸入網(wǎng)格進行一次√3細分，然后以輸入網(wǎng)格的每個頂點對應的V-頂點為中心構(gòu)造互不依賴的網(wǎng)格片段，將網(wǎng)格片段中的頂點按照給定的編碼規(guī)則映射到一張線性表上，在計算下一層網(wǎng)格頂點的時候根據(jù)一張預計算生成的查

3、找表來索引相關(guān)頂點，而不必依賴網(wǎng)格的拓撲結(jié)構(gòu)。其最主要的特點是整個細分過程都在GPU上進行，而且在細分過程中不改變初始控制網(wǎng)格頂點的價，使得細分得到的模型最大限度地保持了輸入網(wǎng)格的形狀。另一方面，在實現(xiàn)過程中本文采用頂點著色器和幾何著色器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的像素著色器作為細分處理單元，因此在渲染管線進行細分時不必經(jīng)過像素著色層而直接將細分結(jié)果輸出到顯存中，從而大大提高了細分的效率。實驗證明，我們的GPU細分模型適用于所有封閉的三角網(wǎng)格，并且對于大