基于OpenGL着色器和双缓存的雷达航迹高效显示方法

随着雷达航迹容量与日俱增,雷达显控软件的显示效率成为亟待解决的问题,同时国产化硬件平台也给显示效率带来了更大的挑战。文中提出了一种基于OpenGL着色器的雷达航迹高效显示方法,该方法利用双缓存和着色器技术,充分发挥显卡的并行处理能力,大大提升了显示效率。该方法已在实际项目中得到应用并获得了较好的评价,具有良好的使用效果和推广价值。

基于像素着色器的雷达显示系统模拟

雷达显示系统模拟中产生高质量雷达图像需要计算显示器分辨单元的全部像素,逐点计算效率低,严重影响模拟的实时性。利用像素着色器技术,将雷达图像分为3层独立绘制的纹理,并由硬件完成分层纹理的混合。降低了图像计算的复杂度,且充分利用了CPU与GPU(图像处理单元)的并行运算能力。应用结果表明,在雷达显示系统分辨力为1 280×1 024时,图像输出仍能稳定地保持在50 fps以上,能够很好地满足大分辨率雷达显示系统模拟的需求。

基于几何着色器的Lengyel轮廓毛发实现

在层状纹理切片表达真实感短毛发的GPU实现方法中,模型轮廓处毛发切片的计算与生成需要消耗很大的显存,影响绘制效率。通过几何着色器进行边缘检测和生成Fin,改善轮廓处毛发切片渲染效率,则不必为边缘检测在每条边都加入退化三角形到网格。与此前方法相比,显存几乎没有消耗,提高了绘制效率。

实时渲染应用程序中着色器的管理和控制

针对CgFX框架和E ffect框架对着色器管理和控制的异同及复杂程度,为程序设计者建构了一个通用的着色器渲染管理机制.本文通过分析已有渲染框架下着色器与应用程序之间的通信及场景管理方法,抽象并封装出着色器与应用程序之间的通用接口,提出通用渲染框架的优化方案.结果证明,这种解决方案为渲染效果创建者提供了一个简单便捷的自动处理环境,解决了不同着色器语言在应用程序中的整合问题.

基于像素着色器的图像处理

在大量的模式识别、图像识别的系统中,会对原始采集的图像数据进行各种各样的处理,这些处理一般都是将原始图像通过二维的线性时不变系统,即作二维的卷积处理。用普通的计算机系统计算卷积处理中的加和乘效率比较低。本文介绍利用通用显示卡里的像素着色器快速完成图像处理的方法,并给出仿真结果。

基于几何着色器的Shadow Volume实时阴影实现

通过几何着色器生成Shadow Volume实时阴影。利用几何着色器能生成新顶点与输出流的特性，将以往由CPU完成的产生封闭阴影体的计算转移到图形处理器中实现。该实现能提高算法渲染效率，可以进一步解放CPU的处理时间。比传统先由CPU生成阴影体雏形的方法更简单，性能更优秀。

基于几何着色器的三角形网格细分实现

针对基于几何着色器进行三角形的网格细分的问题，分析了几何着色器的作用和使用方法，给出了利用参数化坐标方法对三角形进行任意细节水平细分的过程。以由8个三角形组成的多边形细分成球为例，通过实验验证了整个方法的正确性。本文的研究为下一步几何着色器在具体研究领域的应用打下了基础。

基于几何着色器的逼真运动模糊实现

运动模糊为视频游戏提供了速度的真实感。这里通过几何着色器生成运动轨迹几何,结合顺序无关透明保证运动轨迹虚实得当,最后配合高精度的顶点纹理拾取技术形成纹理模糊。该方案在取得逼真效果的同时,受运行帧数的影响小,效果稳定。局限是几何着色器运算量较大,且当运动轨迹加长到一定程度,由于几何着色器输出流容量存在瓶颈,会影响其正常运行。

基于几何着色器的流场动态可视化研究与实现

为有效解决复杂流场可视化效率低下问题,加快可视化速度,提出了一种基于几何着色器的快速流场可视化算法。在流场可视化的过程当中引入几何着色器,利用GPU的并行处理能力和强大的图像处理能力对流场实时地进行箭头和流线的绘制,然后采用积分颜色映射方法,与常规的线性颜色映射法相比较,改善了颜色的均匀分布,增强流场强度层次感。实验表明,该算法可以有效地反映流场特征分布,减少可视化过程中的数据传输量,降低资源浪费,提高可视化渲染效率。

基于着色器LOD的模型间平滑过渡技术

在三维数字化车间场景构建过程中,为了增强虚拟车间的用户体验,需要进行场景优化。在使用LOD(Level of Detail)技术进行场景优化时,可能会出现屏幕闪烁的问题。文章提出一种基于着色器LOD的模型间平滑过渡方法,有效地解决了使用LOD技术进行场景优化时模型间切换出现的画面闪烁问题。该方法根据物体和视点的距离远近,对纹理贴图进行不同程度的高斯模糊处理。相对于现有的模型-贴图渐进过渡方法和Mipmap方法,该方法不需要额外添加不同质量的纹理贴图,显著降低了模型贴图在整个系统内存中的占用率。

基于OSG的GLSL着色器编辑环境

随着可编程图形硬件时代的到来,着色器替代了传统的固定渲染管线以实现更加逼真的图像效果。高级着色语言的兴起,给着色器编写带来了方便,然而编写着色器依然带来一些独有的挑战。通过实现一款基于OSG(OpenSceneGraph)的GLSL着色器编辑环境,以大大简化着色器编写,帮助着色器实现者开发一个参数化的着色器,并借助OSG的插件机制大大扩展了应用范围。

面向美术设计师的着色器技术应用

在游戏制作中,着色器是实时处理图形效果的小程序,文章重点介绍了针对美术设计师的着色器技术应用。

基于OpenCL和计算着色器的异构系统通用计算对比

图形处理单元GPU的高性价比吸引了越来越多的学者对其在通用计算方面开展研究。OpenGL中的计算着色器和开放式计算语言OpenCL架构都可以实现通用计算,但在设计和性能上有着较大的不同。本文在对OpenCL架构模型和计算着色器的性能分析的基础上,通过性能优化策略,分别对其进行离散卷积算法的测试对比。对比计算结果表明,合理分配任务的前提下,数据越复杂,OpenCL并行计算能力优势越明显。

基于顶点着色器的雾化因子定义方法

Direct3D提供的线性、指数与指数平方3种雾化参数可便捷地渲染场景,但仅有的参数限制了雾化的多样性。雾化因子在定义参数的公式中起决定作用,顶点着色器则具有单独渲染顶点的能力。为此,结合两者特性,提出一种雾化因子定义方法,并给出一个根据顶点高度、观察距离及雾的密度产生雾化效果的实例。实验结果表明,该方法突破了原有参数的限制,能灵活模拟现实中的雾化环境。

基于分形噪声和几何着色器的经编毛绒织物仿真

为提高经编毛绒织物仿真效果的真实性,解决仿真过程中因毛绒方向完全一致而过分呆板或完全随机而效果杂乱的问题,采用分形噪声方法计算毛绒织物中毛绒方向的随机性,将生成的分形噪声作为纹理送入图形处理器(GPU)中进一步调整毛绒方向。采用1组沿毛绒切线方向分布的切片来表示1根毛绒,根据毛绒切线方向和观察视线方向的关系,定义了2种切片以保证在任意视线角度下都能生成连续的毛绒效果。利用GPU的几何着色器实现了三维毛绒的模拟,通过与实际织物的对比实验,证明了该方法能在保证仿真速度的同时可实现具有自然纹理感的经编毛绒织物仿真。

徐冬和他的《基于几何着色器的Lengyel轮廓毛发实现》

徐冬（1976-），男，广西贵港人，系统分析师，南宁职业技术学院信息工程学院软件技术专业骨干教师，主要从事实时图形学、软件技术研究。

DirectX 12来临!异步着色器让你轻松玩游戏

技术又发展更新了!随着Windows 10的来临，图形技术最重要的API——DirectX更新到DirectX 12了。在DirectX12中，大量底层优化的加入，使得整个图形系统的性能更高，效果更出色。作为两大GPU厂商之一的AMD，在新的图形时代有啥新技术呢？今天先带你看看异步着色器，这个神奇的设计能让你玩游戏效率更出色哦!

基于OpenGL细分着色器的实时爆炸模拟

国内外论文中,用粒子系统模拟出来的爆炸特效真实感最为强烈,但由于其需要大量更新粒子数据,从而产生比较大的计算量,使得实时性的性能降低,并且粒子系统所模拟出来的爆炸效果在摄像机漫游的场景中将很难具有立体感。围绕着战场中经常出现的炮火爆炸特效展开研究,采用基于OpenGL中的细分着色器的体积化渲染与过程纹理相结合的方法,以提升爆炸的真实性为目的,实现对于虚拟战场模拟及战争类游戏具有一定的应用价值的爆炸特效模拟。

一种同时解决目标独立光栅化和可变频率的像素着色器的通用实现方法

目标独立光栅化是Direct11.3提出的新特性,在使Direct2D能够将栅格化步骤从CPU移动到GPU,同时仍然保留Direct2D抗锯齿需求。抗锯齿路径的渲染将在GPU上进行2次渲染。可变频率的像素着色器是Direct12提出的新特性,由于性能的限制,像素着色器不能总是在输出图像的每个部分都提供相同的质量水平。可变速率着色,或粗略像素着色,是一种机制,使分配渲染性能/功率在不同速率的渲染图像。基于不同的特性增加了对GPU设计的需求,提出了一种算法,同时解决了这两种特性在写回单元的实现。应用于硬件上可以大大降低设计的复杂程度,从而提升芯片的性能。

基于OSG的隧道洞门模型剖切技术研究

隧道洞门作为隧道工程的重要组成部分,其设计和构造涉及到多个方面,具有较高的复杂性。传统的隧道洞门模型可视化技术,在面对复杂、多层次的隧道内部要素时,难以提供足够的详细信息和直观的呈现效果。本文综合应用模板缓冲、着色器渲染、OSG模型加载渲染、动态实时视觉剖切等多种技术,探讨了基于OSG的隧道洞门模型剖切方法。应用结果表明,本文的研发成果可克服传统方法中存在的精度不高、计算效率低、渲染速度慢等限制,从而提供更准确、真实且高效的隧道洞门模型结构可视化解决方案。