海量地形數(shù)據(jù)繪制技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計算機(jī)的不斷發(fā)展，社會對計算機(jī)圖形學(xué)的需求也越來越大。本文所研究的海量地形渲染技術(shù)一直是計算機(jī)圖形學(xué)中的熱點(diǎn)問題。海量地形不僅在科研中有著非常重要的應(yīng)用，在軍用以及民用中也有著非常廣泛的需求。數(shù)字城市、虛擬戰(zhàn)場、娛樂游戲等等都需要海量地形渲染技術(shù)的支撐。
　　全文圍繞海量地形繪制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)展開，進(jìn)而詳細(xì)剖析所使用的地形算法并基于此提出優(yōu)化方法。本文首先對常用的幾個地形繪制算法進(jìn)行了研究，包括Brute地形繪制算法、Geomip

2、map地形繪制算法、四叉樹地形繪制算法等。通過對地形算法的學(xué)習(xí)，了解地形繪制的基礎(chǔ)知識。接著介紹了海量地形算法的具體情況。海量地形渲染技術(shù)一直被幾個技術(shù)難點(diǎn)所困擾。首先是外存數(shù)據(jù)量過于龐大，如何有效的組織數(shù)據(jù)為渲染服務(wù)一直是研究的熱點(diǎn)。其次是內(nèi)外存數(shù)據(jù)傳輸速率較慢，與渲染速度不匹配的問題，這會成為整個渲染流程中的瓶頸，因為在每次渲染之前都需要通過內(nèi)外存數(shù)據(jù)傳輸來獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。第三是如何有效的提高渲染速度。本文的研究重點(diǎn)主要集中在后面兩

3、個難點(diǎn)上。關(guān)于內(nèi)外存?zhèn)鬏斔俾瘦^慢的問題，本文考慮使用緩存的方式對外存數(shù)據(jù)實(shí)行存儲。這樣能夠保證在每一幀的渲染中不必都去外存讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，減少內(nèi)外存交換數(shù)據(jù)的頻率。不僅如此，為了進(jìn)一步的提高渲染效率，在此基礎(chǔ)上又添加了二級緩存，二級緩存會對地形塊的渲染信息進(jìn)行保存，不必每幀都去獲取渲染信息。通過這種雙緩沖機(jī)制可以有效的提高整個渲染的效率。對于最后一個問題，近來隨著GPU的快速發(fā)展，已經(jīng)有人提出了基于GPU的地形繪制算法，即Chunklod