[發明專利]面向GPU的大規模地形快速繪制方法

無效

• 申請號: 201210316717.8
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102867331A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 程建;屈航;羅博;曾杰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T15/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種面向GPU的大規模地形快速繪制方法，其特征在于包括以下步驟：

S1、生成原始地形的外存文件；其中，所述外存文件中存儲有包含原始地形數據的多個地形塊、每個所述地形塊的索引編號以及與所述地形塊相對應的壓縮紋理塊，所述地形數據包括紋理數據和高程數據；

S2、根據預設視點參數確定地形的LOD層次分布，建立地形四叉樹結構，遍歷所述地形四叉樹結構為不同的LOD層次細節選擇相應的四叉樹節點，將選中的四叉樹節點添加到渲染調度隊列；其中，所述地形四叉樹結構的各個節點對應于所述外存文件中的相應壓縮地形塊，用于存儲相應壓縮地形塊的LOD層次及高程數據；

S3、從所述渲染調度隊列獲取將被調度的節點，并對所述將被高度的節點進行渲染，完成對原始地形的繪制。

2.根據權利要求1所述的面向GPU的大規模地形快速繪制方法，其特征在于所述S1包括以下步驟：

獲取原始地形的高程數據和紋理數據，并將所述原始地形的高程數據和紋理數據進行分層分塊處理，得到多個大小相同的地形塊及與所述地形塊相對應的紋理塊；

對所述紋理塊進行壓縮，得到壓縮紋理塊，并為所述地形塊構建相應的索引編號；

將所有所述地形塊及與每個地形塊相應的索引編號、壓縮紋理塊存儲于一文件中，得到外存文件。

3.根據權利要求1或2所述的面向GPU的大規模地形快速繪制方法，其特征在于所述S3中對所述將被調度的節點進行渲染，完成對原始地形的繪制的步驟包括以下步驟：

根據所述將被調度的節點獲取相應地形塊的地形數據；

將所述地形塊的高程數據作為頂點紋理載入顯存，由固定的頂點緩存和索引緩存建立地形的平面網格模型；

利用頂點著色器的頂點紋理拾取功能獲取地形網格的高程值，設置消除裂縫、跳躍現象的過渡帶，并進行頂點變換和片元處理，最終實現繪制。

4.根據權利要求2所述的面向GPU的大規模地形快速繪制方法，其特征在于所述S1采用的分層方法為：采用隔行隔列法對所述原始地形的高程數據進行重采樣、采用雙線性插值法對所述原始地形的紋理數據進行重采樣。

5.根據權利要求2或4所述的面向GPU的大規模地形快速繪制方法，其特征在于：所述S1壓縮所述初始地形塊的紋理數據時采用的壓縮算法為采用DXT算法。

6.根據權利要求1所述的面向GPU的大規模地形快速繪制方法，其特征在于在所述S2的LOD層次分布中：當視距增加一倍時，LOD級別降低一級。

7.根據權利要求1所述的面向GPU的大規模地形快速繪制方法，其特征在于所述S2在遍歷所述地形四叉樹結構為不同的LOD層次細節選擇相應的四叉樹節點的同時還執行下述步驟：對所述地形四叉樹結構進行視錐體裁剪。

8.根據權利要求7所述的面向GPU的大規模地形快速繪制方法，其特征在于所述對所述地形四叉樹結構進行視錐體裁剪具體為：對當前四叉樹節點的包圍盒與視錐體進行相交測試，完成快速視錐體裁剪。