基于緩沖對的地形繪制算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、地形繪制算法對硬件的依賴性較強,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，隨著計算機圖形硬件的發(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象。與其它事物的發(fā)展相比,計算機硬件的發(fā)展速度是相當

2、快速的。其發(fā)展速度不是用年來進行衡量,而應(yīng)是以月,日,小時甚至更小的計時單位來進行衡量的。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;同時在GeoMipMapping地形繪制算法中,還存在著如下一些問題：⑴作為計算機體系結(jié)構(gòu)的大腦,CPU的負荷是相當繁重的,如進程管理、文件管理、存儲器管理以及設(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)顯得相當有必要；⑵與GPU相比,CPU的運行速度極其緩慢,同時系統(tǒng)內(nèi)存的讀取速度也比顯存的讀取速度慢很多。所以當從系統(tǒng)內(nèi)存向GPU中的顯存?zhèn)鬏數(shù)匦雾旤c數(shù)據(jù)時將會因為系統(tǒng)內(nèi)存的低速度而產(chǎn)生一個速度的瓶頸。
　　 本文在GeoMipMapping地形繪制算法的基礎(chǔ)上,引進了頂點緩沖對象VBO、像素緩沖對象PBO以及雙PBO機制。VBO的引入使得在系統(tǒng)內(nèi)存與顯存之間增加了一個緩沖,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傳到紋理對象。這進一步減少了地形繪制算法中CPU的利用率;通過引入雙PBO機制,使得紋理源數(shù)據(jù)的傳輸可以異步并行進行,這可以進一步提高紋理數(shù)據(jù)的傳輸速度。實驗結(jié)果表明,基于緩沖對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,基于緩沖對象的地形繪制算法是符合研究工作的實際需要的。