图形处理中GPU固定渲染管线的研究

图形渲染管道被认为是实时图形渲染的核心,简称为管道。管道的主要功能是由给定的虚拟摄像机、三维物体、灯源、光照模型、纹理贴图或其他来产生或渲染一个二维图像。由此可见,渲染管线是实时渲染技术的底层工具。图像中物体的位置及形状是通过它们的几何描述、环境特征、以及该环境中虚拟摄像机的摆放位置来决定的。物体的外观受到了材质属性、灯源、贴图以及渲染模式(sharding modles)的影响。

基于OpenGL的Phong明暗处理软件实现

OpenGL自身不能直接计算Phong明暗处理,而Phong明暗处理是一种能产生较真实高光的明暗处理方法。通过分析OpenGL的标准图形渲染管道及Phong明暗处理的算法,采用软件实现了OpengGL标准渲染管道和光栅化的算法,替换了OpenGL硬件渲染管道和硬件光栅化部分,进而能直接实现片元级的Phong明暗处理。实验结果表明,Phong明暗处理能反映顶点间颜色值的变化。

多视纹理映射中无需设定偏差的快速可见性检测

在多视纹理映射中,Z缓冲区算法和光线追踪算法是两种主流的可见性检测算法。但其精度受限于人工设定的偏差。本文提出一种无需设定偏差的可见性检测方案。首先,根据倾斜摄影的投影参数设计了一种基于着色器编程的影像模拟算法,生成各影像视角下的初始可见性图(initial visibility map,IVM)。其中,完全不可见面元在模拟的过程中会被深度测试自动剔除。然后,基于矢量栅格化准则和像素深度对IVM中的可见面元执行投影区域优化(projection coverage refinement,PCR)。最后,提出惰性投影(lazy projection,LP)和迭代点边采样(iterative vertex-edge sampling,IVES)快速区分出IVM中的完全可见面元和非完全可见面元。利用两个数据集对本文算法进行了论证。结果表明本文算法的效率和精度均优于主流算法。