在OpenGL中一种新的拾取方法及其应用——基于对象缓冲区的选择拾取方法

当利用OpenGL的选择机制时,需要首先在缓存中绘制场景,然后进入选择模式并重新绘制场景。在退出选择模式时,OpenGL返回一个与视图体相交的图元表。针对OpenGL中选择机制使用比较繁琐的现状,提出了一种新的思路,就是采用对象缓冲区(Object Buffer)的方法来实现选择拾取的功能。该方法通过建立对象缓冲区来识别所要拾取的元素,目前已在CAD软件开发过程中予以应用。

基于对象缓冲区的拾取法在地质体可视化中的应用

在三维地质体可视化中,需要操作者能够通过输入设备如鼠标来操纵屏幕上的物体,有时还需要获取物体的空间坐标或图形数值,这些都需要以拾取作为实现的基础。运用基于对象缓冲区的拾取方法。当用户要拾取一个物体时,在对象缓冲区中重画整个画面,把每个对象的标识符进行编码作为颜色值,然后,应用程序根据该像素的颜色值得到所要拾取对象的索引编码。通过得到的编码值能够快速、准确地搜索到所要拾取的对象,实现了在三维地质体中选择拾取有效地层的功能,避免了空间求交的复杂运算,速度快,并通过对象索引实现拾取被遮挡地层,在三维地质体可视化系统中获得了良好的应用效果。

基于GPU的动态地形实时可视化

针对动态地形中车辙实时可视化的要求,利用OpenGL帧缓冲区对象(framebuffer object)和顶点纹理拾取(vertex texture fetch)功能,提出了一种基于GPU的动态地形可视化算法。首先利用高程图(heightmap)直接产生初始的地形深度纹理,然后通过配置渲染状态生成车辆深度纹理,接着生成表示地表顶点下陷位移的地形深度偏移纹理,最后利用顶点纹理拾取实现了连续更新的车辙效果。给出了完整的动态地形可视化算法,最后通过实验证明该方法是可行的、有效的。

CUDA和OpenGL互操作的实现及分析

CUDA和OpenGL互操作的基本方式是使用CUDA生成数据，再利用OpenGL在屏幕上绘制出数据所表示的图形。两者的结合可以通过使用OpenGL的PBO（像素缓冲区对象）或VBO（顶点缓冲区对象1两种方式来实现。描述了CUDA和OpenGL互操作的步骤并展示了一个使用PBO的实例。该实例运行结果表明，互操作的方式比单纯使用OpenGL方式快了7-8倍。

视点相关排序的硬件Occlusion查询MC算法

移动立方体(MC)算法是一种高质量的面绘制方法,要对大量三角面片实现实时绘制和交互操作,因而速度慢,交互性不好;提出一种方法利用显卡硬件实现Occlusion查询,将MC算法生成三角面片分割标记到不同的cube后,基于视点距离对cube进行先后Occlusion查询,检测并剔除对最终图像没有贡献的三角面片;实验数据表明,提出的方法对大规模体数据集进行表面绘制,绘制速度和交互性都得到了明显提高。方法应用在"高级三维PACS工作站"系统上,进行医学CT图像的三维重建表面绘制,取得了良好的效果。

GPU命令处理器的存储管理单元设计

针对现有图形处理器(graphic processing unit,GPU)中命令处理器对缓冲区对象命令解引用速度低、实时性差等不足,对其加以改进,即在命令处理器中添加存储管理单元,采用硬件方式实现相应存储管理算法。另外创建8个顶点数组缓冲区对象存储区,对其分开管理,以求提高解引用速度。仿真测试结果表明,所提出的存储管理单元设计可行,能够显著地提高命令处理器的工作效率。

基于GPU加速的水下海洋环境光照模拟的研究

该文依据FFT(快速傅立叶变换)方法创建水面三角网格,通过加载三角网格数据的计算水下光线,利用OpenGL在屏幕上绘制出水下海洋环境中的光照模拟效果,再使用GPU并行算法对计算过程进行优化加速,最后通过使用OpenGL的VBO(顶点缓冲区对象)和VAO(顶点数组对象)两种方式来实现两者的交互。通过优化数据结构及存储器分配,有效缓解了模拟方法在GPU架构上的性能瓶颈。实验结果表明,该方法能够实时逼真地模拟水下光照,与已有的方法相比处理速度有显著的提升。