發(fā)布時間：2020-06-22 10:47

【摘要】：國產(chǎn)GPU近幾年發(fā)展迅速,已有可供使用的國產(chǎn)GPU芯片問世。但國產(chǎn)GPU因剛發(fā)展起來,其性能、顯存、運算速度等方面與市面上流行的顯卡芯片相比還稍顯弱勢,且隨著近幾年GPU的快速發(fā)展,圖形圖像顯示效果方面有了很大的提升,市面上大部分實時渲染系統(tǒng)都不適合剛問世的國產(chǎn)GPU使用,強行匹配只能使渲染效果大打折扣,所以設(shè)計和實現(xiàn)一個基于國產(chǎn)GPU的實時渲染系統(tǒng)非常具有實際意義。延遲渲染技術(shù)是進行實時繪制的比較好的方案,它通過將光照計算與場景渲染分離,先將場景渲染成一張圖像,再逐像素進行光照計算,這也是延遲渲染支持多光源渲染的原因。多光源照射可以使場景表現(xiàn)更豐富,且由于延遲渲染框架的存在,一些基于屏幕空間的渲染算法可以被簡單實現(xiàn),例如HDR特效和泛光效果。HDR特效可以使在多光源下被照的太亮的區(qū)域降低其曝光度,不至于因為太亮而失去細節(jié)。延遲渲染技術(shù)和后處理技術(shù)可以使低性能的國產(chǎn)GPU渲染出正向渲染所不能渲染出的效果。系統(tǒng)在國產(chǎn)GPU不支持MRT情況下通過設(shè)置多個幀緩沖的方式實現(xiàn)了基于延遲渲染的實時渲染系統(tǒng),并在延遲渲染的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了HDR特效和泛光效果。本系統(tǒng)還針對國產(chǎn)GPU顯存帶寬和GPU的處理速度等限制條件做了進一步的優(yōu)化,首先在復雜場景處理時運用了紋理壓縮、法線貼圖、頂點數(shù)據(jù)壓縮、多級漸遠紋理等方法來提高GPU顯存的利用率,降低國產(chǎn)GPU顯存較小帶來的渲染壓力。在光照計算時通過使用Light Volume剔除部分距離片段較遠的光源對片段的影響,減少光源計算次數(shù),提高渲染效率。本系統(tǒng)使國產(chǎn)GPU在較低的性能下也能渲染出顯示效果較為不錯的場景效果。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TP332;TP311.52
【圖文】：

們要渲染一個什么樣的場景呢？渲染的場景又怎么才能顯示在屏幕上我們的基礎(chǔ)渲染模塊要解決的問題。）著色器子模塊色器是運行在 GPU 上的小程序。1999 年，NVIDIA 發(fā)布了第一個包含頂點費者的圖形芯片（NVIDIA GeForce256），且提出了圖形處理單元[phics Processing Unit ，GPU），以此來區(qū)分 GeForce256 和之前的只處理的圖形芯片。緊接著的幾年，GPU 逐漸從固定功能管線演變到了可到今天，控制 GPU 的主要手段依然是各種可編程著色器。雖然 GPU 管染效率仍然保持著部分可配置不可編程，大趨勢依然是朝著可編程和方向在發(fā)展�？删幊讨魇刮覀兛梢栽賵D形的像素級別上工作，渲染的場景。目前頂點著色器、幾何著色器和像素著色器是 GPU 渲染管線器。圖 3-2 顯示了 GPU 渲染管線的整體流程。VertexGeometryClippingScreen

圖 3-3 著色器類圖供加載紋理的接口。在紋理加載模塊還應完屬性的設(shè)置。因為紋理坐標和片段坐標并不是的坐標我們應該選用什么紋理是要解決的，根重復紋理圖案、重復邊緣顏色、制定顏色等選好多紋理坐標時我們應該選擇哪個作為片段坐于一個片段來說從一個高分辨率的紋理圖中，在較遠或小的物體上還是會產(chǎn)生不真實感，較多顯存。對于這類問題我們使用多級漸遠紋尺寸均被縮小一半。當攝像機與物體的距離超離的紋理，而不是原來那個高分辨率的紋理圖，依然是一張紋理。紋理類結(jié)構(gòu)如圖 3-4 所示

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本文編號：2725576