大規(guī)模地形實時繪制方法的研究(基于LOD算法)_圖文

1、 1 2 3 4 52008­12­12  系統(tǒng)工程研究所 系統(tǒng)工程研究所 根據(jù)特定點的高度值和法線向量計算高度因子和坡度因子， 然后相乘得到總的衡量因子。注意對于一個特定點，衡量 因子是有多個的，個數(shù)為地形紋理類型的個數(shù)。 最后把原始的RGB值分別乘上這些衡量因子，再加起來， 得到新的RGB值(這就是所謂的紋理混合，這樣就得到了 新的紋理。 3.1 紋理混合貼圖(Texture Blending技術(shù) 一個真實的地形，一般不會只擁有單獨樣式的地貌?？赡?會依照不同的高度，坡度等因素而有不同地表外貌的呈現(xiàn)。 舉例來說，可能依照地形高度的不同，在平

2、地上是草地， 高度往上的山坡會有沙地，在山頂有覆蓋的雪地或陡峭之 處會有巖石等等多種可能的組合。 綜合考慮兩個因素：坡度和高度。來計算各個類型的地形所 占的比例用高度因子(elevation factor來衡量高度因素的影響， 用坡度因子(slope factor來衡量坡度因素的影響。 2008­12­12  31  2008­12­12  32  系統(tǒng)工程研究所 系統(tǒng)工程研究所 3.2 多重渲染(multi­texturing技術(shù) 有幾張不同的紋理需要同時貼在同一個物體上。

3、  硬件不支持多重渲染：需要先后 繪制不同的紋理，經(jīng)過幾次渲染 通道（rendering  pass），稱作多 通道（multi­pass）。 硬件支持多重渲染：只需要經(jīng)過 一次渲染通道就可以處理多個紋 理單元的結(jié)合單通道（single  pass） 。 2008­12­12  33  2008­12­12  34    一 地形模型及其繪制方法    二 基于四叉樹的LOD算法    三 真實感地形的繪制 

4、60; 四 系統(tǒng)實現(xiàn)、測試與分析 系統(tǒng)工程研究所 系統(tǒng)工程研究所 4.2 系統(tǒng)性能綜合測試 繪制開始 4.1 地形繪制流程圖 不滿足 輸出結(jié)點進行繪制 70 60 50 40 30 20 FPS  根結(jié)點放入當前隊列 FPS隨C1×C2值 變化的趨勢 加入視域剪裁  無 當前隊列 有無結(jié)點 有 遍歷當前 隊列結(jié)點 視域 剪裁 滿足剖 分準則 滿足 剖分 子結(jié)點放 入下個隊列 10 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 C1× C2  70 75 80  60 50 40 FPS

5、60; 否 交換當前隊列 與下個隊列 2008­12­12  30 進入下一個 細節(jié)層次 是否到達 最高細節(jié) 是 繪制結(jié)束 20 10 0 2.5 3.75 5 6.25 7.5 8.75 10 11.25 12.5 13.75 15 不加入視域剪裁  1025×1025 2049×2049  35  地形大小  2008­12­12  C1× C2 36  6 2008­12­12  90000 三角形數(shù)量 80000 70

6、000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 C1× C2  0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 200000 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 2.5 3.75 5 6.25 7.5 8.75 10 11.25 12.5 13.75 15 系統(tǒng)工程研究所 三角形數(shù)量隨  C1×C2值變化的 趨勢 加入視域剪裁 系統(tǒng)工程研究所 4.3 地形繪制模塊中各部分運行時間 樣本1測

7、試結(jié)果 C1/C2  200/200  總時間  25ms  繪制三角形扇  44%  11ms  頂點剖分  20%  5ms  視域剪裁  16%  4ms  剖分準則計算  12%  3ms  其他  8%  2ms  繪制三角形總數(shù)  24330  2008­12­12  不加入視域剪裁  樣本2測試結(jié)果  600/200

8、0; 50ms  48%  24ms  21%  10.5ms  14%  7ms  11%  5.5ms  6%  3ms  53480 38  地形大小 2008­12­12  1025×1025 2049×2049 C1× C2  37  系統(tǒng)工程研究所 系統(tǒng)工程研究所 各部分運行時間百分比 其他 7% 剖分準則 11.50% 計算 繪制三角形 扇 46% 15% 視域剪裁 1 2 3 4 5 20.50% 頂點剖分 2008­12­12  39  2008­12­12 40  系統(tǒng)工程研究所 系統(tǒng)工程研究所 霧效 2008­12­12 41  2008­12­12  42  7 2008­12­12  系統(tǒng)工