基于Sort-First架構的實時渲染.pdf

1、近年來，圖形應用領域日益擴大，包括科學探索、工程設計、機械制造、游戲娛樂等，而場景的規(guī)模越來越大，當這些應用面對用戶對繪制速度、顯示幀率、畫面質(zhì)量和存取速度等越來越高的要求時，就導致應用響應太慢，存儲代價增加和網(wǎng)絡不堪重負等一系列問題。 隨著計算機網(wǎng)絡技術的突飛猛進和PC機的普及，越來越多的人開始嘗試使用PC機互聯(lián)的方式來實現(xiàn)計算機圖形的平行渲染，并且取得了很大的進展。這種并行渲染的技術可以與投影機拼接技術相結合，作為拼接技術的

2、后臺，用來實現(xiàn)超大屏幕的顯示。 本文提出了一個基于PC集群的實時渲染系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用PC、以太網(wǎng)和普通圖形加速卡進行構建，在此基礎上提出了分級細節(jié)層次的選擇策略，實現(xiàn)了對大規(guī)模場景的實時渲染處理能力。 本文在已有的原型系統(tǒng)基礎上，靈活地整合各種實時渲染的技術，通過動態(tài)調(diào)整場景中各個對象的細節(jié)層次，可以在較短的時間內(nèi)處理復雜度很高的場景。系統(tǒng)采用Sort-First架構進行構建，采用在每個渲染節(jié)點場景資源駐留模式。首先，在

3、關鍵的實時渲染技術上，總體使用了細節(jié)層次技術，即對場景中的幾何模型采取簡化和簡化中的同步策略，對幾何模型的材質(zhì)根據(jù)需要實行分級策略。其次，材質(zhì)的編寫應用了OpenGL的著色語言技術，充分利用圖形處理單元的計算能力，減輕CPU的負載，從而整體上提高并行渲染的效率。 從實際應用的角度上看，該系統(tǒng)有很強的現(xiàn)實意義。既保持了原有原型系統(tǒng)的可擴展性和硬件獨立性等特點，在渲染過程中，動態(tài)平衡圖像質(zhì)量和渲染實時速率要求間的關系，達到理想的渲染