GPU构网的GeoMipMap地形无缝绘制算法

针对传统CPU实时构网算法和预处理阶段构网算法速度较慢问题,提出一种GPU构网的GeoMipMap地形渲染算法。算法的构网阶段由GPU实现,将CPU从繁重的构网工作中解放出来,并大幅度减少CPU向GPU传输的数据量,提高地形的渲染速度。整个地形分成大小相等的若干地形块,每个地形块又分为内部及四条边共五部分,对这五部分按分辨率不同分成多个细节层次,为每个细节层次计算空间误差,渲染时各部分根据屏幕投影误差选择细节层次,所构网格更加符合地形表面特征。考虑到GPU构网算法的高度并行性,采用一种新的裂缝处理方式,四条边的屏幕投影误差以边上顶点的空间误差计算,使得相邻块对于共享边的细节层次的计算结果相同,从而保证相邻块间无裂缝,且网格连续。实验结果表明该方法能够以较高的质量完成大规模地形的实时平滑漫游。

一种基于硬件tessellation的地形绘制算法

为了提升地形模型的几何精度和渲染出更加逼真的视觉效果，提出了一种基于硬件tessellation的屏幕空间自适应地形绘制算法。在tessellation控制着色器里，使用patch包围球的屏幕空间投影误差和地形起伏因子作为LOD评估标准，保证了对原始地形较高的逼真度。在tessellation控制着色器上对位于视锥体之外的patch进行剔除操作，减小了所需绘制的多边形数量。实验结果表明，本文的算法具有较好的屏幕空间自适应性和较高的绘制效率，适合大规模三维地形的实时绘制。