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《3d引擎中多層地形實時渲染及場景調(diào)度算法研究與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、電子科技大學碩士學位論文3D引擎中多層地形實時渲染及場景調(diào)度算法研究與實現(xiàn)姓名:屈磊申請學位級別:碩士專業(yè):計算機應用指導教師:朱清新20090501摘要隨著計算機軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展,三維圖形引擎也慢慢成為了計算機圖形學研究的主要內(nèi)容。三維圖形引擎在虛擬現(xiàn)實、數(shù)字城市、影視廣告、計算機輔助設(shè)計和科學計算可視化等各個方面起著十分重要的作用。通過三維圖形引擎我們可以逼真地模擬人在自然環(huán)境中視覺、聽覺及運動等。一個完整功能強大的三維圖形引擎融合了計算機圖形學、多媒體技術(shù)、人工智能、人機接口技術(shù)、數(shù)字圖像處理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及高度并行的實
2、時計算技術(shù)等多個信息技術(shù)分支。對此,本文從國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀出發(fā)。對地形的幾何建模和光學建模進行深入研究,并且在大規(guī)模場景的數(shù)據(jù)調(diào)度進行改進。從而給出大規(guī)模地形實時渲染的步驟和大規(guī)模場景數(shù)據(jù)調(diào)度的優(yōu)化算法。在大規(guī)模地形的渲染處理中,使用了基于組件式的多層地形算法。通過組件式的地形,我們可以將地形表現(xiàn)的更加的豐富。此外,組件式地形也是本文提出的多層地形渲染算法和LRU數(shù)據(jù)加載算法很重要的基礎(chǔ)。組件式地形算法的效率將會直接影響到后面兩個核心算法的效率。在組件式地形算法的基礎(chǔ)上,通過多層地形算法,實現(xiàn)地形的多種精細程度,從而更加真實的模擬現(xiàn)實世界。
3、同時避免了LOD算法消耗很高的問題,在保證真實性的情況下,減少各種消耗。多層地形算法雖然降低了開銷,但是卻增加了內(nèi)存消耗。簡單說來就是通過空間來換取效率,為了減少空間消耗的影響,因此本文的第二個核心算法是LRU的數(shù)據(jù)加載。通過LRU算法可以盡最大可能的減少空間消耗的弊端。在大規(guī)模場景的數(shù)據(jù)調(diào)度中,使用了基于LRU算法原理的數(shù)據(jù)調(diào)度算法。通過本文的算法,可以實現(xiàn)大規(guī)模場景的數(shù)據(jù)調(diào)度,同時還不需要擔心由于內(nèi)存大小對場景的限制,從而保證大規(guī)模場景中數(shù)據(jù)處理的流暢性。此外,通過原創(chuàng)的三維圖形引擎來實現(xiàn)本文的算法,從而證實算法的可行性。根據(jù)實驗的結(jié)果
4、說明算法能夠很好的滿足三維漫游的需求。最后,在本文算法的基礎(chǔ)上提出改進意見和進一步的展望。關(guān)鍵詞:地形組件,地形渲染,LRU,數(shù)據(jù)加載ABSTRAOIWithmecontinuousdevdopmentofcomputerhardwareandsoftwaretedmical.the3D莎印hicen百nebecom鼯tllemaincomentofcomputef黟apllicexplorer.The3D髓gineplaySallimportantroleinmanyareas,suchaSvirtualreality,di酉talcit
5、y,filmadvantage,CADandvisualcomputerscieIlce.Wec鋤realemulatemehuman傳eling舶mnacreenvirom翩t,sllch硇l(wèi)ookin呂listeninga11dmovin舀by3Den舀ne.Thes缸Dn百y3Den西neincludesmanytcChnics.Forexamplecomputer伊apNc.computermultimedi如AI,userinterface,di酉talimageprocess,networktechnic,sensortechn
6、icandparalldreal—timecomputetechnic,andSOOn.Bylearningtechnicsathomeandabroad.IstudythegeometricmoduleanddHUmatismmoduleofterrain,andimprovethealgorithmofdamscheduleonthelargeseresere.ThenIgetmeoptimizationalgorithmoflargescaleterri觚renderanddataschcdule.mtlleterrainrender
7、oflargesc印c’WecalluSemuld.1ayerterrainofbascdonterraincomponentr脅deralgofithm.Wecanrenderterrainreallym鋤before.throughterraincomponent.BeSid懿,theterraincomponentrenderalgofithrnistheimpoftantb嬲isofmulti—layerterrainandLRUalgodthm.Theeffecieneyofterraincomponentmayinflu跚mos
8、etwokernelalgofithmdirectlyWecallcreatemanyterrainlayerswithdifferentdelicatebymulti—laye