基于光线投射的全GPU实现的地形渲染算法

摘要

地形渲染算法需要处理大量的地形及纹理数据,影响三维动画显示的流畅性和性能提高.随着GPU绘制能力提高,CPU与GPU的负载失衡逐渐成为制约性能提高的瓶颈.结合现代GPU体系结构,在GPU上实现了基于光线投射(RayCasting)的地形渲染算法.算法简化了Ray Casting算法,把LOD策略和预裁剪统一到GPU中实现,保证了CPU和GPU之间的负载平衡,同时简化了应用程序的编制.为获得较好效果,还采用查找表(Lookup-Table)的实时纹理合成算法合成纹理,进一步降低了CPU处理纹理数据的开销.实验表明,本文算法不仅充分利用了GPU的处理能力,还降低了CPU负载,提高了动态三维重建的帧刷新率,并获得较逼真的渲染效果.