面向GPU優(yōu)化的渲染引擎研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近些年來3D數(shù)據(jù)的應(yīng)用得到了極大的發(fā)展,尤其是像游戲、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等應(yīng)用的普及使得人們在享受這些應(yīng)用來到的方便絢麗的同時也開始慢慢關(guān)注這些3D數(shù)字技術(shù)背后的支撐技術(shù),越來越多的開發(fā)者也開始投身到3D應(yīng)用程序的創(chuàng)業(yè)浪潮當(dāng)中。然而開發(fā)一個3D程序并不是一件簡單的事,應(yīng)用開發(fā)者往往在代碼的簡潔性和程序的高效性上難以兩者兼顧。這時有一個應(yīng)用程序和底層系統(tǒng)資源中間的橋梁--渲染引擎就顯得非常地有必要。目前市場上包括商業(yè)的、開源的渲染引擎也不少,

2、但現(xiàn)實(shí)是程序開發(fā)者在開發(fā)中仍然會碰到等各種各樣的問題,尤其是性能問題。這其中一個很重要的原因就是這些引擎本身也沒有很好有效的利用資源,尤其是圖形處理器(GPU)資源。
　　本文將從基于GPU的渲染中數(shù)據(jù)讀寫效率入手,研究了如何實(shí)現(xiàn)一個高效、充分利用GPU性能的3D渲染引擎。與傳統(tǒng)的3D渲染引擎相比,它的特點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在:
　　第一、在物體模塊中介紹了一種新的物體單元即批物體單元。這種單元的原理在于將一些具有共同特性的物體一

3、起捆綁送入GPU中渲染,較常用的簡單單元比起來這種單元能減少對GPU調(diào)用,提升渲染性能。
　　第二、在紋理模塊上本文介紹了一種紋理集的概念,即當(dāng)物體材質(zhì)上的參數(shù)都相同僅紋理不同時,可以將各紋理合并到一張大紋理上,連同材質(zhì)一并送入GPU,這樣可以減少GPU從磁盤載入紋理的時間。
　　第三、在渲染器模塊上本文主要介紹了一個對物體排序的思想,這里排序包括兩種:以材質(zhì)排序和以物體距視覺觀察點(diǎn)的遠(yuǎn)近排序,其目的也都是為了減少不必要的G