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1、多核論文：基于多核平臺的大規(guī)模地形模型并行繪制【中文摘要】在圖形學(xué)領(lǐng)域,如虛擬現(xiàn)實、三維游戲、軍事仿真模擬、影視特技等,多核平臺的應(yīng)用還剛剛展開。三維大規(guī)模場景實時繪制和渲染在圖形學(xué)領(lǐng)域是非常重要的研究內(nèi)容,因此該領(lǐng)域中廣為使用的大規(guī)模森林地形模型初始化繪制過程有廣泛的研究價值。同時隨著主流芯片廠商的大力推廣,多核處理器已經(jīng)越來越普及,串行程序設(shè)計方法也不能充分利用多核CPU的資源,因此多線程程序設(shè)計思想已成為軟件開發(fā)面臨的重要問題。研究工作主要內(nèi)容包括以下兩個方面:首先結(jié)合多核平臺的并行程序設(shè)計思想和三維山地森林漫游場景繪制程序,分析了OGRE引擎第三方插件PagedGeomet
2、ry的一個三維山地漫游場景渲染大數(shù)目微小實體的實例,在OGRE平臺上進(jìn)行大規(guī)模森林場景初始化的繪制,設(shè)計了大量實體Mesh加載的多核并行快速繪制算法,在充分利用個人多核處理器處理能力的同時,增強系統(tǒng)的真實感和實時性;對于大規(guī)模地形的快速繪制采用LOD層次細(xì)節(jié)模型,需要在預(yù)處理階段使用網(wǎng)格簡化算法對模型進(jìn)行簡化。分析了大規(guī)模地形層次細(xì)節(jié)模型算法在預(yù)處理中可并行優(yōu)化的地方,總結(jié)出一種基于四叉樹網(wǎng)格劃分的多核并行模型簡化算法。利用通用的并行編程環(huán)境OpenMP對其進(jìn)行線程化,通過優(yōu)化前后的結(jié)果對比表明并行化后的加速比與計算效率有顯著提高。創(chuàng)新之處是使用IntelParallelAmpli
3、fier分析器從函數(shù)的角度分析性能瓶頸,設(shè)計了OpenMP并行化時的多線程創(chuàng)建與同步、動態(tài)設(shè)置線程數(shù)量、線程調(diào)度策略,使性能得到提高。并在多核平臺上獲得了驗證,有效改進(jìn)了大規(guī)模三維地形漫游場景模型的加載速率,加快了地形場景的顯示,提高了繪制效率,并證明圖形學(xué)應(yīng)用與多核并行計算理論相結(jié)合的優(yōu)越性。開發(fā)關(guān)鍵是設(shè)置共享變量的數(shù)據(jù)保護(hù)和處理器核之間負(fù)載分配與平衡,以保證多個處理器核均處于高負(fù)載狀態(tài)并準(zhǔn)確完成并行計算任務(wù)?！居⑽恼縄nthegraphicsfields,suchasvirtualreality,three-dimensionalgames,militarysimulati
4、on,filmspecialeffects,etc.,theapplicationofmulti-coreplatformhasjustbegun.Real-timedrawingandrenderinglarge-scalethree-dimensionalscenesinthegraphicsareveryimportantcontentofresearch.Thereforeinitializationdrawingprocessofusinglarge-scalemappingofforestterrainmodelhaswidelyresearchvalueinthisf
5、ield.Withthepromotingchipmanufacturerstothemainstream,multi-coreprocessorshavebecomeincreasinglypopularatthesametime,thedesignmethodofserialprogrammingcannottakefulladvantageofmulticoreresourcesofCPU,somulti-threadedprogramdesignhasbecomeanimportantproblemofsoftwaredevelopment.Researchworkincl
6、udesthefollowingtwoaspects:First,multi-coreplatformwithparallelprogrammingideasanddrawingthree-dimensionalmountainforestsceneroamingprocedures,analysisathree-dimensionalscenerenderingalargenumberofmountainroaminginstancesofsmallentitiesofthethird-partyplug-insPagedGeometryofOGREengine.OGREplat
7、forminthelarge-scalerenderingofforestscenesinitializationisdesignedtoloadamulti-coreparallelfastrenderingalgorithmwiththedesignedlargenumberofentitiesMesh,multi-coreprocessorsinthefulluseofindividualprocessingcapacity,enhancedrealismand
