基于緩沖對(duì)的地形繪制算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、地形繪制算法對(duì)硬件的依賴性較強(qiáng),根據(jù)其所依賴的硬件可以把其分為以CPU為核心的地形繪制算法和以GPU為核心的地形繪制算法?；贑PU的地形繪制算法是在GPU成為業(yè)界主流之前的主流地形繪制算法，隨著計(jì)算機(jī)圖形硬件的發(fā)展,基于GPU的地形繪制算法成為了主流的地形繪制算法,其中最具有代表性的是GeoMipMapping地形繪制算法,文中以GeoMipMapping地形繪制算法作為主要的研究對(duì)象。與其它事物的發(fā)展相比,計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展速度是相當(dāng)

2、快速的。其發(fā)展速度不是用年來進(jìn)行衡量,而應(yīng)是以月,日,小時(shí)甚至更小的計(jì)時(shí)單位來進(jìn)行衡量的。因此在目前主流的地形繪制算法如GeoMipMapping地形繪制算法中,無法利用許多新增的硬件功能;同時(shí)在GeoMipMapping地形繪制算法中,還存在著如下一些問題：⑴作為計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的大腦,CPU的負(fù)荷是相當(dāng)繁重的,如進(jìn)程管理、文件管理、存儲(chǔ)器管理以及設(shè)備管理等等。因此在基于GPU的地形繪制算法中,如何進(jìn)一步把CPU從地形繪制中解放出來以便

3、讓其更好的去處理其它的任務(wù)顯得相當(dāng)有必要；⑵與GPU相比,CPU的運(yùn)行速度極其緩慢,同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)存的讀取速度也比顯存的讀取速度慢很多。所以當(dāng)從系統(tǒng)內(nèi)存向GPU中的顯存?zhèn)鬏數(shù)匦雾旤c(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)將會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)存的低速度而產(chǎn)生一個(gè)速度的瓶頸。
　　 本文在GeoMipMapping地形繪制算法的基礎(chǔ)上,引進(jìn)了頂點(diǎn)緩沖對(duì)象VBO、像素緩沖對(duì)象PBO以及雙PBO機(jī)制。VBO的引入使得在系統(tǒng)內(nèi)存與顯存之間增加了一個(gè)緩沖,這不但解決了系統(tǒng)內(nèi)存與GPU

4、顯存之間因速度不匹配而產(chǎn)生的速度瓶頸問題,同時(shí)也提高了地形的渲染速度;PBO的引入使得紋理源數(shù)據(jù)可以直接傳到PBO中然后再由PBO傳到紋理對(duì)象。這進(jìn)一步減少了地形繪制算法中CPU的利用率;通過引入雙PBO機(jī)制,使得紋理源數(shù)據(jù)的傳輸可以異步并行進(jìn)行,這可以進(jìn)一步提高紋理數(shù)據(jù)的傳輸速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于緩沖對(duì)象的地形繪制算法不但在速度上得到了提高,而且CPU的利用率也得到了相應(yīng)的減少,基于緩沖對(duì)象的地形繪制算法是符合研究工作的實(shí)際需要的。