發(fā)布時(shí)間：2017-11-01 12:20

  本文關(guān)鍵詞：基于WebKit瀏覽器WebGL的并行化圖形渲染研究

  更多相關(guān)文章： WebGL硬件加速 3D場景 多GPU 并行化渲染

【摘要】：網(wǎng)頁發(fā)展初期,HTML只是一些靜態(tài)內(nèi)容,隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,HTML的變化也非常迅速,網(wǎng)頁變得相當(dāng)?shù)膹?fù)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(nèi)容�，F(xiàn)如今引入了更加強(qiáng)大的HTML5,通過新加入的canvas標(biāo)簽,可以在網(wǎng)頁中繪制二維圖形,使得網(wǎng)頁的內(nèi)容更加豐富。WebGL的出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了開發(fā)人員可以通過瀏覽器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)3D圖形的渲染以及硬件加速,從而能夠在網(wǎng)頁上操控呈現(xiàn)3D圖形,也可以基于Web GL開發(fā)更多的網(wǎng)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(shí)現(xiàn)對HTML5的Canvas標(biāo)簽的硬件加速渲染。由于GPU的繪制圖形的能力特別強(qiáng),性能非常好,在絕大多數(shù)的智能終端,GPU能夠?qū)ｉT處理大量的圖形繪制的計(jì)算任務(wù),WebGL通過GPU的硬件能力來幫助渲染網(wǎng)頁,通常是并行化的,從而可以在瀏覽器內(nèi)部快速的處理大量圖形數(shù)據(jù),與軟件渲染不同的是,通過GPU繪圖不只是計(jì)算其中更新的區(qū)域。在本文中,通過了對WebKit硬件加速機(jī)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(nèi)核以及硬件加速機(jī)制的研究,提出了基于WebKit內(nèi)核瀏覽器的3D硬件加速渲染的優(yōu)化方案。同時(shí),為了提升WebGL在各個(gè)平臺的兼容性,規(guī)范化類型數(shù)組,實(shí)現(xiàn)新類型直接映射到C數(shù)組,允許JavaScript程序通過3D上下文實(shí)現(xiàn)類直接調(diào)用OpenGL ES 2.0 API。其次,本文提出了在具有多個(gè)GPU的情況下利用NVIDIA的SLI和CUDA技術(shù),實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)換計(jì)算,同時(shí),使用box-counting和負(fù)載均衡算法,將3D圖形渲染的計(jì)算任務(wù)合理的分配到兩個(gè)GPU中,充分發(fā)揮兩個(gè)性能有差異的GPU的性能。提出了一種應(yīng)對Web大規(guī)模3D場景變換應(yīng)用的優(yōu)化方法。
【關(guān)鍵詞】：WebGL硬件加速 3D場景 多GPU 并行化渲染
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 基于WebKit的瀏覽器發(fā)展11
• 1.2.2 HTML5現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 WebGL概述12-13
• 1.2.4 并行化數(shù)據(jù)處理發(fā)展13-14
• 1.2.5 NVIDIA CUDA（統(tǒng)一計(jì)算設(shè)備架構(gòu)）簡介14
• 1.3 課題綜述和主要工作14-15
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排15-16
• 第二章 相關(guān)技術(shù)研究16-27
• 2.1 WebKit渲染基礎(chǔ)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(diǎn)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(jì)算23-25
• 2.3.1 GPU架構(gòu)23-24
• 2.3.2 CUDA編程模型24-25
• 2.3.3 在GPU中并行處理數(shù)據(jù)25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第三章 基于WEBKIT的WEBGL硬件加速實(shí)現(xiàn)27-48
• 3.1 WebKit硬件加速機(jī)制27-38
• 3.1.1 硬件加速概念27
• 3.1.2 RenderBacking管理機(jī)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(shí)現(xiàn)38-39
• 3.2.2 WebGL渲染流程39-41
• 3.3 基于WebKit的Web GL優(yōu)化設(shè)計(jì)41-46
• 3.3.1 問題分析41-43
• 3.3.2 原生類型的數(shù)組43
• 3.3.3 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)43-44
• 3.3.4 測試結(jié)果44-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第四章 并行化渲染設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-75
• 4.1 實(shí)施目標(biāo)48
• 4.2 Web程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-49
• 4.3 3D圖像數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)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(jì)算50
• 4.3.3 交互式通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)50-52
• 4.3.4 3D場景變換設(shè)計(jì)52-58
• 4.4 優(yōu)化方案58-60
• 4.4.1 降低程序?qū)PU的依賴58
• 4.4.2 改善頂點(diǎn)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(shù)60-61
• 4.5.2 CUDA矩陣優(yōu)化實(shí)現(xiàn)61-65
• 4.5.3 多GPU渲染實(shí)現(xiàn)65-69
• 4.5.4 用戶界面和功能實(shí)現(xiàn)69-71
• 4.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果71-73
• 4.6.1 測試環(huán)境71-72
• 4.6.2 測試結(jié)果72-73
• 4.7 本章小結(jié)73-75
• 第五章 總結(jié)與展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 譚文文;丁世勇;李桂英;;基于webGL和HTML5的網(wǎng)頁3D動畫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電腦知識與技術(shù);2011年28期

2 趙小廈;范冰冰;夏嵬;;基于WebKit的一種渲染改進(jìn)方法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2014年01期

，

本文編號：1126810