基于GPU的海量城市管线高效建模与实时绘制-论文.pdf

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1、第27卷第4期计算机辅助设计与图形学学报Ｖｏｌ27Ｎｏ42015年4月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｎ＆ＣｏｍｕｔｅｒＧｒａｈｉｃｓＡｒ2015ｐｇｐｐｐ基于ＧＰＵ的海量城市管线高效建模与实时绘制李融欣文庭王锐鲍虎军，丁，郑＼，（浙江大学ＣＡＤ＆ＣＧ国家重点实验室杭州310058）ｗｔｚｈｅｎｃａｄｚｕｅｄｕｃｎ（ｇ＠）ｊ摘要：地理信息系统行业积累了海量基于二维矢量的管线数据文中针对传统的基于ＣＰＵ的多层次细节预处理三，维建模及绘制方法存在质量和效率方面的不足从

2、管线二维矢量数据的形状特征出发提出种无需预处理的一、可，，次性在ＧＰＵ中装载并处理城市规模管线数据的三维建模与实时绘制算法该算法利用现代ＧＰＵ可编程硬件的特性来实现在ＧＰＵ上对管线形状进行解码在顶点着色器采用2个剪枝策略进行场景的可见性剔除计算，，然后基于细，分着色器对管线曲面进行多层次细节几何自动建模全过程无需ＣＰＵ干预实验结果表明文中算法适用于城市级，，别的海量管网数据相比于已有的方法绘制效果和多项性能指标得到了大幅提升，，关键词地理信息系统海量管线数据ＧＰＵ可编程；；管线；硬件曲面细分中图法分类号ＴＰ391

3、Ｅｆｆｉｃｌ－ｉｅｎｔＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＲｅａＴｉｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｏｆＭａｓｓｉｖｅＵｒｂａｎＰｉｅｌｉｎｅｓＢａｓｅｄｇｐｏｎＧＰＵ＊ＬｉＲｏｎＤｉｎＸｉｎ，ＺｈｅｎＷｅｎｔｉｎＷａｎＲｕｉａｎｄＢａｏＨｕｕｎｇ，ｇｇｇ，ｇｓｊＳｔａｔｅＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏＣＡＤ＆ＣＧＺｈｅｊｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＨａｎｚｈｏｕ310058）（ｙｙｆｇｙｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆ2Ｄｖｅｃｔｏｒｐｉｐｅｌｉｎｅｄａｔａａｃｃｕｍｕｌ

4、ａｔｅｓｉｎｔｈｅＧＩＳｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣＰＵｂａｓｅｄＬＯＤｐｒｅｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆ3Ｄｍｏｄｅｌｉｎａｎｄｒｅｎｄｅｒｉｎｈａｖｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｎｂｏｔｈｕａｌｉｔａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｐｇｇｙｑｙｙ，ｗｈｃｈｒｕｉｒｅｓｔｏｅｒｏｖｅｒｅｎｌＢａｓｅｄｏｎｅｓｒｕｃｕｒａｆｅａｕｒｅｆｏｒｉｉｎａａａｗｅｒｅｓｅｎａｎｏｖｅｌｉｅｑｂｉｍｐｄｕｇｔｙｔｈｔｔｌｔｏｇｌｄｔｔ，ｐｏｎｅｔｉｍ

5、ｅｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｒｅｎｄｅｒｉｎｇｗｈｉｃｈｒｅｕｉｒｅｓｎｏｒｅｒｏｃｅｓｓｉｎｓｔｅｓｏｒ，ｑｐｐｇｐｂｌｃｋｌＴｈｌｉｈｏｈｌｌｈｌｏｃｋｂｂｏｏａｄｉｎｅｗｈｏｌｅａｏｒｔｈｍｔｒｏｕｅｘｌｏｉｔｓｔｈｅｒｏｒａｍｍａｂｅｃａｒａｃｔｅｒｉｓｉｃｓｏｆｍｏｄｅｒｎｙｇｇｇｙｐｐｇｔＧＰＵＴｈｅｓｈａｐｅｏｆｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｉｓｄｅｃｏｄｅｄｗｉｔｈＧＰＵＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙｃｕｌｌｉｎｇｏｆｔｈ

6、ｅｓｃｅｎｅｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｖｅｒｔｅｘｓｈａｄｅｒｕｓｉｎｗｏｒｕｎｉｎｓｒａｅｉＴｈｅｎＬＯＤｓａｕｏｍａｉｃｅｏｅｒｉｍｏｄｅｌｉｎｓｅｒｏｒｍｅｄｏｎｅｓｅｌｌａｉｏｎｓｈａｄｅｒｇｔｔｔｅｓｔｔｍｔｃｉｆｔｓｔｐｇｇｇｇｐＴｈｅｅｎｔｉｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｓｅｘｅｃｕｔｅｄｗｉｔｈｏｕｔｍａｋｉｎｇｕｓｅｏｆｔｈｅＣＰＵＲｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃａｎｂｅａｅｄｔｏｍｓｉｖｅｉｅｌｉｎ

7、ｅａａｅｃｉｌｅｌａｒｅｄｗｉｈｒａｄｉｉｏｎａｌｓｐｐｌｉａｓｐｐｄａｔｔｔｈｔｖｅＣｏｍｔｔｔＬＯＤｒｅｒｏｃｅｓｓｉｎｍｅｔｈｏｄｙｐｐｐｇ，ｉｍｒｏｖｅｍｅｎｓｃｅｆｏｕｎｔｒｅｎｅｒｉｎｏｕｃｅａｎｄｓｅｖｅｒａｅｒｒｍａｎｃｅｉｎｄｉｒｓｐｔａｎｂｄｉｎｂｏｈｄｇｔｏｍｓｌｆｏｃａｔｏｐＫｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＩＳ；ｍａｓｓｉｖｅｐｉｐｅｌｉｎｅｄａｔａ；ＧＰＵｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｈａｒｄｗａｒｅｔｅｓｓｅｌｌａｔｉｏｎ城市管线是

8、城市基础设施的重要组成部分，信息传递、能源输送等工作，是城市生产生活正常1它们纵横交错地分布在城市地上下空间［］，担负着运转的物质基础和前提条件管线及管点部件的收稿日期：20140310；修回日期201407