基于國產(chǎn)GPU輕量圖形引擎的設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-05-01 04:50
早期的計算機并不包括GPU,圖形的很多處理功能和相關(guān)計算都是由CPU承擔(dān)的。隨著軟件需求和計算機圖形處理操作的逐漸增加,僅僅靠CPU來支持的圖形操作已不再滿足計算機的發(fā)展,GPU的誕生打破了這個現(xiàn)狀。GPU可以增強圖形渲染效果,通過直接對GPU編程來實現(xiàn)渲染技術(shù)。但在計算機上直接對GPU進行編程在場景設(shè)計方面較為困難、也無法與建模工具相結(jié)合,缺乏一些關(guān)鍵技術(shù)。因此,對圖形引擎開發(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),在國產(chǎn)GPU上的表現(xiàn)效果往往不佳,需要一款能夠針對國產(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,提供基本數(shù)學(xué)支持,實現(xiàn)了圖形學(xué)算法,搭建可編程渲染流水線,可通過一系列轉(zhuǎn)換將三維模型變?yōu)槠聊伙@示像素點。通過對輕量圖形引擎的需求進行研究分析,設(shè)計了輕量圖形引擎的系統(tǒng)架構(gòu),并針對輕量圖形引擎的數(shù)據(jù)管理模塊、文件模塊、空間場景管理模塊、渲染模塊和GUI管理模塊進行了詳細(xì)設(shè)計和實現(xiàn)。其中文件模塊著重實現(xiàn)了模型導(dǎo)入、xml格式文件處理?臻g場景管理模塊著重通過八叉樹技術(shù)實現(xiàn)了場景節(jié)點的管理。渲染模塊則實...
【文章來源】: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
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】: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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(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
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
3.4 輕量圖形引擎詳細(xì)設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
4 輕量圖形引擎實現(xiàn)與測試
4.1 輕量圖形引擎實現(xiàn)環(huán)境與調(diào)試環(huán)境
4.2 輕量圖形引擎實現(xiàn)
4.3 針對國產(chǎn)GPU的優(yōu)化
4.4 輕量圖形引擎的測試與分析
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
【參考文獻】:
期刊論文
[1]真實感圖形學(xué)的光照模型研究綜述[J]. 杜璽倫,譚家萬. 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. 計算機與網(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,秦開懷,張一天. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 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,姚國清. 電腦知識與技術(shù). 2011(10)
[6]淺談計算機圖形學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 柳海蘭. 電腦知識與技術(shù). 2010(33)
[7]基于材質(zhì)的實時渲染場景組織技術(shù)[J]. 周煒,葛娟,劉瀏,李華. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2009(06)
[8]一種輕量GUI系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 章廣志. 微計算機信息. 2009(17)
[9]XML解析技術(shù)研究[J]. 馮進,丁博,史殿習(xí),張矚熹,許凱. 計算機工程與科學(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. 測繪信息與工程. 2008(05)
碩士論文
[1]虛擬場景生成及優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 劉俊芳.電子科技大學(xué) 2011
本文編號:3170146
【文章來源】: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
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】: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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(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
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
3.4 輕量圖形引擎詳細(xì)設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
4 輕量圖形引擎實現(xiàn)與測試
4.1 輕量圖形引擎實現(xiàn)環(huán)境與調(diào)試環(huán)境
4.2 輕量圖形引擎實現(xiàn)
4.3 針對國產(chǎn)GPU的優(yōu)化
4.4 輕量圖形引擎的測試與分析
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
【參考文獻】:
期刊論文
[1]真實感圖形學(xué)的光照模型研究綜述[J]. 杜璽倫,譚家萬. 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. 計算機與網(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,秦開懷,張一天. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 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,姚國清. 電腦知識與技術(shù). 2011(10)
[6]淺談計算機圖形學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 柳海蘭. 電腦知識與技術(shù). 2010(33)
[7]基于材質(zhì)的實時渲染場景組織技術(shù)[J]. 周煒,葛娟,劉瀏,李華. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2009(06)
[8]一種輕量GUI系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 章廣志. 微計算機信息. 2009(17)
[9]XML解析技術(shù)研究[J]. 馮進,丁博,史殿習(xí),張矚熹,許凱. 計算機工程與科學(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. 測繪信息與工程. 2008(05)
碩士論文
[1]虛擬場景生成及優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 劉俊芳.電子科技大學(xué) 2011
本文編號:3170146
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