[發明專利]基于GPU的實時毛筆墨水擴散模型并行實現方法

有效

• 申請號: 201310379037.5
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103473123A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 白本督;張艷寧;李映;范九倫
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學;西北工業大學
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46;G06F17/50;G06T1/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種基于GPU的實時毛筆墨水擴散模型并行實現方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、以紙張受墨區域點的集合作為GPU處理的輸入；將虛擬紙張以紋理的方式加載至紋理內存，紋理上的每一個紋素對應虛擬紙張的一個像素；紋理內存的每個紋素具有三個分量，分別對應虛擬紙張點的坐標、當前墨水量、當前連通性，形成虛擬紙張與紋理的映射關系；然后進入第一個頂點處理程序核Vertex?program，對虛擬紙張受墨區域進行墨水量求和；

步驟二、求和處理結束后進入生成受墨區域漫步所需的高斯隨機數集合頂點處理程序核；隨機數生成運算核采用基于傳統均勻分布隨機數到高斯隨機數的Box-Muller變換方法；Box-Muller變換如下式所示

r0=sin(2πu0)-2log(u1),]]>

r0=cos(2πu0)-2log(u1)]]>

式中，Box-Muller變換將兩個均勻分布的隨機數u₀，u₁變換為高斯分布的隨機數r₀，r₁；

運算核中的均勻分布隨機數生成算法采用混合線性同余數隨機數生成算法；

同余數偽隨機數生成器的變換函數為

x_n+1＝(ax_n+c)modm

函數中的同余數m決定了生成器生成隨機數最大周期；對于一個32位的整數，其周期為2³²；使用混合線性同余數偽隨機數生成算法，將多個的線性同余數生成器合并，將偽隨機數生成算法的生成周期擴大為單個線性偽隨機數生成器周期之積；

步驟三、對于每一個網格依據隨機選擇的方向進行漫步并生成新的含墨區域含墨頂點集合；依據受墨區域墨水量是否飽和平衡決定是繼續新的漫步還是輸出至幀緩存顯示；

步驟四、對新的含墨區域光柵化后輸出至幀緩存并顯示。