虛擬現(xiàn)實(shí)繪制引擎的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著近幾年圖形硬件的發(fā)展和繪制算法的進(jìn)步，實(shí)時(shí)繪制技術(shù)得到了很大的提高，繪制效果越來(lái)越向離線渲染效果逼近。與此同時(shí)，很多當(dāng)前流行的實(shí)時(shí)繪制引擎涌現(xiàn)，它們被廣泛地用于游戲、仿真等方面。本文詳細(xì)介紹了一個(gè)虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)繪制引擎TSE的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。論文從三個(gè)層面介紹了TSE繪制引擎系統(tǒng)：(1)系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)；(2)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)；(3)系統(tǒng)對(duì)外接口及應(yīng)用。 首先論文對(duì)整個(gè)TSE系統(tǒng)的框架進(jìn)行了描述：TSE繪制系統(tǒng)是Tyr的一個(gè)子系統(tǒng)，Try

2、系統(tǒng)是一個(gè)大規(guī)模復(fù)雜動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的多屏幕拼接計(jì)算機(jī)集群實(shí)時(shí)繪制系統(tǒng)，TSE是其中的繪制模塊。論文接著介紹的是TSE的設(shè)計(jì)架構(gòu)，并明確地指出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)：大規(guī)模場(chǎng)景的高效繪制、豐富的特效繪制、豐富靈活的外部接口和易用性，以及TSE針對(duì)這些設(shè)計(jì)目標(biāo)而提出的設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)。 論文詳細(xì)地介紹了TSE繪制系統(tǒng)的一些具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)：為了加速繪制，TSE提供了繪制狀態(tài)切換的管理和優(yōu)化機(jī)制；隨著GPU的出現(xiàn)，有越來(lái)越多的針對(duì)GPU實(shí)現(xiàn)的特效繪制算法

3、，這些算法要求繪制流程有很大的靈活性，TSE通過(guò)開(kāi)放定義繪制樹的功能為程序員定制繪制引擎的流水線開(kāi)放最大的靈活性；TSE采用引擎統(tǒng)一式的Shader管理機(jī)制以保證Shader的優(yōu)化以及繪制性能提高，獨(dú)特的幾何數(shù)據(jù)按繪制效果分派方式使得使用相同繪制特效的物體集中在一起繪制，進(jìn)而減少繪制資源的切換以提高繪制效率。 系統(tǒng)的對(duì)外擴(kuò)展接口是TSE系統(tǒng)的重要組成部分，論文介紹了TSE系統(tǒng)的對(duì)外應(yīng)用接口以及基于這些接口的一些實(shí)際應(yīng)用，其中包括