基于CUDA渲染器的顺序独立透明现象的单遍高效绘制

提出一种顺序独立透明现象的单遍高效绘制算法.首先设计了一个基于计算统一设备架构(compute unified device architecture,简称CUDA)的可编程渲染器.该系统采用扫描线算法光栅化场景,为每个像素生成多个对应的片元,同时,在GPU(graphics processing unit)的全局内存上为每个像素分配一个数组,以存储其相应的片元.基于这个框架,提出了两种并发的片元收集及排序策略,以单遍高效地绘制顺序独立的透明现象.第1种策略利用CUDA的原子操作符atomicMin收集各个像素上对应的所有片元并按深度动态排序,在后处理中片元即可按序逐一融合;第2种策略采用CUDA的原子操作符atomicInc按光栅化顺序收集所有片元,然后在后处理中按深度排序后再逐一融合.实验结果表明,与基于传统图形管线的经典深度剥离方法相比,该方法可以更高效地绘制顺序独立的透明现象,同时生成正确的绘制效果.

基于桶内动态融合的透明现象的高效绘制

基于桶排序的顺序独立透明现象绘制算法,采用桶排序原理将投影收集到同一个像素上的多个片元并排序,当发生桶内片元冲突时会产生错误的绘制结果.为此,提出一种基于桶内动态融合的透明现象的高效绘制算法.此算法采用桶内动态融合和并发读/写的方法逐一融合落入同一个桶内的所有片元,并在后处理中按从前向后的顺序融合各个桶内的颜色值.由于同时发生桶内片元冲突和读/写冲突的概率非常小,因而可以大大提高绘制结果的准确性.实验结果表明,与基于桶排序的绘制算法相比,采用文中算法可以更准确地绘制场景,生成与真实结果非常相近的绘制效果,同时算法的效率基本保持不变.

基于桶型深度剥离算法的屏幕空间环境遮挡

针对屏幕空间环境遮挡算法不能计算屏幕空间中被遮挡物体产生的环境遮挡值,提出了一种基于桶型深度剥离算法的屏幕空间环境遮挡算法。将位于场景中不同深度层次的物体的深度值信息剥离出来,并用这些信息计算场景中所有物体产生的环境遮挡值,从而解决了屏幕空间环境遮挡算法中被遮挡物体无法产生环境遮挡值的问题。该方法的计算过程完全在图形处理器中完成,实验结果表明,该方法具有较好的真实感并保证实时绘制速度。