本文關鍵詞：基于WebKit瀏覽器WebGL的并行化圖形渲染研究

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【摘要】：網頁發(fā)展初期,HTML只是一些靜態(tài)內容,隨著計算機互聯網的飛速發(fā)展,HTML的變化也非常迅速,網頁變得相當的復雜。在引入Javascript等腳本語言之后,HTML提供了可以與人們互動的內容�，F如今引入了更加強大的HTML5,通過新加入的canvas標簽,可以在網頁中繪制二維圖形,使得網頁的內容更加豐富。WebGL的出現,實現了開發(fā)人員可以通過瀏覽器內部實現3D圖形的渲染以及硬件加速,從而能夠在網頁上操控呈現3D圖形,也可以基于Web GL開發(fā)更多的網頁3D圖形程序。WebKit在3D圖形上下文中提供了一組接口,這些接口提供了OpenGL ES的功能,使得瀏覽器具備了OpenGL的3D圖形處理的能力,WebGL通過了OpenGL ES與Javascript的綁定,WebGL可以實現對HTML5的Canvas標簽的硬件加速渲染。由于GPU的繪制圖形的能力特別強,性能非常好,在絕大多數的智能終端,GPU能夠專門處理大量的圖形繪制的計算任務,WebGL通過GPU的硬件能力來幫助渲染網頁,通常是并行化的,從而可以在瀏覽器內部快速的處理大量圖形數據,與軟件渲染不同的是,通過GPU繪圖不只是計算其中更新的區(qū)域。在本文中,通過了對WebKit硬件加速機制以及WebGL 3D場景渲染的研究,提出下面兩種針對性的研究方案。首先通過對WebKit瀏覽器內核以及硬件加速機制的研究,提出了基于WebKit內核瀏覽器的3D硬件加速渲染的優(yōu)化方案。同時,為了提升WebGL在各個平臺的兼容性,規(guī)范化類型數組,實現新類型直接映射到C數組,允許JavaScript程序通過3D上下文實現類直接調用OpenGL ES 2.0 API。其次,本文提出了在具有多個GPU的情況下利用NVIDIA的SLI和CUDA技術,實現了通過WebGL使用多GPU和多線程并行化渲染3D場景。優(yōu)化了3D場景轉換計算,同時,使用box-counting和負載均衡算法,將3D圖形渲染的計算任務合理的分配到兩個GPU中,充分發(fā)揮兩個性能有差異的GPU的性能。提出了一種應對Web大規(guī)模3D場景變換應用的優(yōu)化方法。
【關鍵詞】：WebGL硬件加速 3D場景 多GPU 并行化渲染
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.092
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現狀11-14
• 1.2.1 基于WebKit的瀏覽器發(fā)展11
• 1.2.2 HTML5現狀11-12
• 1.2.3 WebGL概述12-13
• 1.2.4 并行化數據處理發(fā)展13-14
• 1.2.5 NVIDIA CUDA（統(tǒng)一計算設備架構）簡介14
• 1.3 課題綜述和主要工作14-15
• 1.4 本論文的結構安排15-16
• 第二章 相關技術研究16-27
• 2.1 WebKit渲染基礎16-20
• 2.1.1 RenderObject樹16-18
• 2.1.2 RenderLayer對象18-19
• 2.1.3 WebKit渲染流程19-20
• 2.2 WebGL圖形渲染20-23
• 2.2.1 頂點著色器20-22
• 2.2.2 圖元裝配和光柵化22
• 2.2.3 片元著色器22-23
• 2.3 CUDA并行化計算23-25
• 2.3.1 GPU架構23-24
• 2.3.2 CUDA編程模型24-25
• 2.3.3 在GPU中并行處理數據25
• 2.4 本章小結25-27
• 第三章 基于WEBKIT的WEBGL硬件加速實現27-48
• 3.1 WebKit硬件加速機制27-38
• 3.1.1 硬件加速概念27
• 3.1.2 RenderBacking管理機制27-31
• 3.1.3 WebKit硬件渲染流程31-38
• 3.2 WebGL渲染原理38-41
• 3.2.1 3D上下文實現38-39
• 3.2.2 WebGL渲染流程39-41
• 3.3 基于WebKit的Web GL優(yōu)化設計41-46
• 3.3.1 問題分析41-43
• 3.3.2 原生類型的數組43
• 3.3.3 設計實現43-44
• 3.3.4 測試結果44-46
• 3.4 本章小結46-48
• 第四章 并行化渲染設計與實現48-75
• 4.1 實施目標48
• 4.2 Web程序設計與實現48-49
• 4.3 3D圖像數據在數據在網絡上的三維交互式可視化49-58
• 4.3.1 基于WebGL的 3D圖形渲染49-50
• 4.3.2 三維分型計算50
• 4.3.3 交互式通信系統(tǒng)設計50-52
• 4.3.4 3D場景變換設計52-58
• 4.4 優(yōu)化方案58-60
• 4.4.1 降低程序對CPU的依賴58
• 4.4.2 改善頂點繪制性能58-59
• 4.4.3 減少隱藏面的繪制59-60
• 4.5 并行化渲染60-71
• 4.5.1 NVIDIA SLI技術60-61
• 4.5.2 CUDA矩陣優(yōu)化實現61-65
• 4.5.3 多GPU渲染實現65-69
• 4.5.4 用戶界面和功能實現69-71
• 4.6 實驗結果71-73
• 4.6.1 測試環(huán)境71-72
• 4.6.2 測試結果72-73
• 4.7 本章小結73-75
• 第五章 總結與展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻77-80

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前2條

1 譚文文;丁世勇;李桂英;;基于webGL和HTML5的網頁3D動畫的設計與實現[J];電腦知識與技術;2011年28期

2 趙小廈;范冰冰;夏嵬;;基于WebKit的一種渲染改進方法[J];計算機應用與軟件;2014年01期

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本文編號：1126810