[發明專利]一種GPU加速的橢球裁剪圖地形渲染方法

在審

• 申請號: 201911087710.1
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110866964A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 季玉龍;黃操;陳懷歆;張婷婷;吳志紅;王一;周思源;龔昱寧;羅子奇
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T15/30;G06T17/05;G06T1/20
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

1.一種GPU加速的橢球裁剪圖地形渲染方法，其特征在于，所述的GPU加速的橢球裁剪圖地形渲染方法包括：

步驟一：通過對多種不同方向的地形渲染算法進行分析比較，確定橢球裁剪圖算法并且進行改進；

步驟二：采用橢球裁剪圖算法的全球建模框架將整個地球的橢球面地形分為兩個極點分區和一個赤道分區進行分別渲染，通過定義兩種不同類型的失真因子，確定算法的投影方法在控制失真效果上的平衡性；

步驟三：在基于橢球裁剪圖算法的地形渲染管線中，將紋理影像數據的覆蓋過程從幾何處理單元中分離出來，轉移至GPU上進行大量計算；

步驟四：在地形渲染生成與更新過程中，對紋理影像數據的流化傳輸引入兩級緩存機制，對應的紋理裁剪圖的數據裁剪圖形式進行覆蓋。

2.如權利要求1所述的GPU加速的橢球裁剪圖地形渲染方法，其特征在于，所述步驟二中，橢球體的特殊形狀將地球表面劃分為南、北極區和低緯度區三個區域，分別采用不同的投影方法控制紋理失真。

3.如權利要求1所述的GPU加速的橢球裁剪圖地形渲染方法，其特征在于，所述步驟二中，在預處理得到的地形數據基礎上，選取低緯度地區拼接得到三塊用于實驗的正方形地形，其邊緣分別與經緯度線平行，其紋理影像數據分辨率分別為1024×1024、2048×2048、4096×4096，高度圖使用源數據進行裁剪壓縮得到同分辨率同尺寸大小；三塊地形均為山地。

4.如權利要求1所述的GPU加速的橢球裁剪圖地形渲染方法，其特征在于，所述步驟三中，整個渲染管線主要分為頂點處理器、片元處理器和應用程序三個階段，其中前兩者在GPU中完成計算，應用程序階段交由CPU進行計算。

5.如權利要求1所述的GPU加速的橢球裁剪圖地形渲染方法，其特征在于，所述步驟三中，是針對紋理流管線結構已有研究的四個階段基礎上，引入額外的兩級數據緩存。

6.如權利要求1所述的GPU加速的橢球裁剪圖地形渲染方法，其特征在于，所述步驟三中，在該渲染管線中，橢球裁剪圖算法將紋理覆蓋從幾何處理中分離，給地形影像數據的紋理覆蓋和頂點生成的幾何單元使用不同的紋理尺寸和分辨率。