基于四叉树的缓存复用机制地形算法-论文.pdf

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1、第24卷第2期计算机技术与发展Vo1．24No．22014年2月COMPUTERIECHN0LOGYANDDEVELOPMENTFeb．2014基于四叉树的缓存复用机制地形算法宋省身，全吉成，赵秀影，王宏伟，王宇(1．空军航空大学航空航天情报系，吉林长春130022；2．军事仿真技术研究所，吉林长春130022)摘要：为了减少地形数据的冗余，实现缓存复用，在研究了Geo—CLipmap算法的基础上，针对其采用嵌套网格一次只能渲染单张高程图的方案，提出了一种块状四叉树的数据结构，同时分开存储节点的位置信息和高程信息，有效地减少了数据大小和数据交换，实现了顶点

2、和索引缓存的复用；利用掩膜填充不同分辨率网格之间的缝隙，避免了加入光照后的几何失真，并使用几何过渡消除几何体的跳变。经过实验测试，该算法能有效地压缩数据量，在稳定帧速的情况下，实现地形的无缝渲染。关键词：大规模地形绘制；细节层次；缓存复用；几何过渡中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1673-629X(2014)02—0046-04doi：10．3969／j．issn．1673—629X．2014．02．011ATerrainAlgorithmofCacheReusingMechanismBasedonQuadtreeSONGXing—she

3、n，QUANJi—cheng，ZHAOXiu—ying‘，WANGHong—wei，WANGYu(1．Dept．ofAeronautics&AstronauticsIntelligence，AviationUniversityofAirForce，Changchun230022，China；2．Dept．ofMilitarySimulationTechnologyInstitute，Changchun130022，China)Abstract：InordertOdecreasetheredundancyinterraindataandreusethecac

4、he，basedontheresearchofGeo-Clipmapalgorithm，whichonlyrenderssingleheightmapbyusingnestedmeshes，adatastructumofchunkquadtreeisproposed，whichstoresthepositioninforma-tionandevaluationinformationofnodesseparately，eficientlysubtractingthesizeofdatumandthetransmittalbetweenthembymusing

5、ve~excacheandindexcacheforrendering．ByusingmasksfilledintheseRInsbetweenmultipleresolutionmeshes，thealgorithmsuccess·fullyavoidsgeometryaliasingunderillumination，meanwhile，iteliminatespoppingbyusinggeometrymorphs．Astheexperimentshows，thisalgorithmCaneffectivelycompressthesizeofdat

6、aandrenderterrainseamlesslywhilemaintainingtheframeratesmoothly．Keywords：renderingoflargeterrain；LOD；cachereuse；geometrymorph0引言硬件提供足够的三角形数目或是占用太多CPU运算地形的实时渲染是计算机图形学的重要分支，应资源，成为了制约渲染效率的瓶颈。近年来的渲染技用广泛。实现大规模的地形渲染面临的主要问题，是术多是利用着色器语言来处理地形数据并减少CPU如何在保证帧速稳定的情况下，把高分辨率的地形数负载，以充分利用GPU的批处理能力

7、川。如Geo—据完全地显示出来，同时避免多个像素重叠时造成的Clipmap算法是在缓存中构建一张高度图的多分辨率失真。为此提出了很多基于多分辨率LOD模型的地金字塔，观察时以视点为中心生成嵌套网格，虽然利用形简化算法，如实时优化自适应网格算法图像压缩可以把整张纹理存在显存中，但对于大规模(ROAM)、分块地形算法(ChunkedLOD)[23和Geo—的地形调度这种方法就略显不足。Clipmap算法等。文中算法是基于四叉树结构进行地形数据的组随着GPU的发展，过去的LOD算法不能为图形织，以块状模型为处理单元，这点类似于Chunked收稿日期：2013～0

8、4—18修回日期：2013—07—25网络出版时间：2013—11