基于國(guó)產(chǎn)GPU輕量圖形引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-01 04:50
早期的計(jì)算機(jī)并不包括GPU,圖形的很多處理功能和相關(guān)計(jì)算都是由CPU承擔(dān)的。隨著軟件需求和計(jì)算機(jī)圖形處理操作的逐漸增加,僅僅靠CPU來(lái)支持的圖形操作已不再滿足計(jì)算機(jī)的發(fā)展,GPU的誕生打破了這個(gè)現(xiàn)狀。GPU可以增強(qiáng)圖形渲染效果,通過(guò)直接對(duì)GPU編程來(lái)實(shí)現(xiàn)渲染技術(shù)。但在計(jì)算機(jī)上直接對(duì)GPU進(jìn)行編程在場(chǎng)景設(shè)計(jì)方面較為困難、也無(wú)法與建模工具相結(jié)合,缺乏一些關(guān)鍵技術(shù)。因此,對(duì)圖形引擎開(kāi)發(fā)的研究成為了必要。目前市面上的圖形引擎均基于高性能GPU研發(fā),在國(guó)產(chǎn)GPU上的表現(xiàn)效果往往不佳,需要一款能夠針對(duì)國(guó)產(chǎn)GPU的圖形引擎。輕量圖形引擎可以支持Windows和Linux系統(tǒng),使用OpenGL作為底層圖形庫(kù),提供基本數(shù)學(xué)支持,實(shí)現(xiàn)了圖形學(xué)算法,搭建可編程渲染流水線,可通過(guò)一系列轉(zhuǎn)換將三維模型變?yōu)槠聊伙@示像素點(diǎn)。通過(guò)對(duì)輕量圖形引擎的需求進(jìn)行研究分析,設(shè)計(jì)了輕量圖形引擎的系統(tǒng)架構(gòu),并針對(duì)輕量圖形引擎的數(shù)據(jù)管理模塊、文件模塊、空間場(chǎng)景管理模塊、渲染模塊和GUI管理模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。其中文件模塊著重實(shí)現(xiàn)了模型導(dǎo)入、xml格式文件處理?臻g場(chǎng)景管理模塊著重通過(guò)八叉樹(shù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)景節(jié)點(diǎn)的管理。渲染模塊則實(shí)...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的和意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
2 相關(guān)原理與技術(shù)
2.1 輕量圖形引擎的應(yīng)用場(chǎng)景
2.2 輕量圖形引擎的關(guān)鍵技術(shù)
2.3 輕量圖形引擎理論基礎(chǔ)
2.4 本章小結(jié)
3 輕量圖形引擎需求分析與設(shè)計(jì)
3.1 輕量圖形引擎總體需求分析
3.2 輕量圖形引擎詳細(xì)需求分析
3.3 輕量圖形引擎總體設(shè)計(jì)
3.4 輕量圖形引擎詳細(xì)設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
4 輕量圖形引擎實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
4.1 輕量圖形引擎實(shí)現(xiàn)環(huán)境與調(diào)試環(huán)境
4.2 輕量圖形引擎實(shí)現(xiàn)
4.3 針對(duì)國(guó)產(chǎn)GPU的優(yōu)化
4.4 輕量圖形引擎的測(cè)試與分析
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]真實(shí)感圖形學(xué)的光照模型研究綜述[J]. 杜璽倫,譚家萬(wàn). 電子技術(shù)與軟件工程. 2014(01)
[2]矩陣在圖形學(xué)幾何變換中的應(yīng)用[J]. 王志俊,姜詠梅,田記. 高等數(shù)學(xué)研究. 2014(01)
[3]基于XML和JSON的格式化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)文件研究[J]. 劉文,甘志春,李文,王更輝. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2013(24)
[4]包含反射、折射和焦散效果的全局光照快速繪制方法[J]. 李瑞瑞,秦開(kāi)懷,張一天. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[5]三維模型文件中的OBJ格式在OpenGL中的輸入與處理[J]. 王金峰,姚國(guó)清. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2011(10)
[6]淺談?dòng)?jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 柳海蘭. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2010(33)
[7]基于材質(zhì)的實(shí)時(shí)渲染場(chǎng)景組織技術(shù)[J]. 周煒,葛娟,劉瀏,李華. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]一種輕量GUI系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 章廣志. 微計(jì)算機(jī)信息. 2009(17)
[9]XML解析技術(shù)研究[J]. 馮進(jìn),丁博,史殿習(xí),張矚熹,許凱. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(02)
[10]基于Mipmaps技術(shù)的快速地形渲染算法研究[J]. 朱君,許妙忠. 測(cè)繪信息與工程. 2008(05)
碩士論文
[1]虛擬場(chǎng)景生成及優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 劉俊芳.電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3170146
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的和意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
2 相關(guān)原理與技術(shù)
2.1 輕量圖形引擎的應(yīng)用場(chǎng)景
2.2 輕量圖形引擎的關(guān)鍵技術(shù)
2.3 輕量圖形引擎理論基礎(chǔ)
2.4 本章小結(jié)
3 輕量圖形引擎需求分析與設(shè)計(jì)
3.1 輕量圖形引擎總體需求分析
3.2 輕量圖形引擎詳細(xì)需求分析
3.3 輕量圖形引擎總體設(shè)計(jì)
3.4 輕量圖形引擎詳細(xì)設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
4 輕量圖形引擎實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
4.1 輕量圖形引擎實(shí)現(xiàn)環(huán)境與調(diào)試環(huán)境
4.2 輕量圖形引擎實(shí)現(xiàn)
4.3 針對(duì)國(guó)產(chǎn)GPU的優(yōu)化
4.4 輕量圖形引擎的測(cè)試與分析
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]真實(shí)感圖形學(xué)的光照模型研究綜述[J]. 杜璽倫,譚家萬(wàn). 電子技術(shù)與軟件工程. 2014(01)
[2]矩陣在圖形學(xué)幾何變換中的應(yīng)用[J]. 王志俊,姜詠梅,田記. 高等數(shù)學(xué)研究. 2014(01)
[3]基于XML和JSON的格式化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)文件研究[J]. 劉文,甘志春,李文,王更輝. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2013(24)
[4]包含反射、折射和焦散效果的全局光照快速繪制方法[J]. 李瑞瑞,秦開(kāi)懷,張一天. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[5]三維模型文件中的OBJ格式在OpenGL中的輸入與處理[J]. 王金峰,姚國(guó)清. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2011(10)
[6]淺談?dòng)?jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 柳海蘭. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2010(33)
[7]基于材質(zhì)的實(shí)時(shí)渲染場(chǎng)景組織技術(shù)[J]. 周煒,葛娟,劉瀏,李華. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]一種輕量GUI系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 章廣志. 微計(jì)算機(jī)信息. 2009(17)
[9]XML解析技術(shù)研究[J]. 馮進(jìn),丁博,史殿習(xí),張矚熹,許凱. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(02)
[10]基于Mipmaps技術(shù)的快速地形渲染算法研究[J]. 朱君,許妙忠. 測(cè)繪信息與工程. 2008(05)
碩士論文
[1]虛擬場(chǎng)景生成及優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 劉俊芳.電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3170146
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