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一种利用SSE2多重纹理混合的大范围虚拟地形可视化技术

魏勇 丁雨淋 龚桂荣 杜莹 周艳

魏勇, 丁雨淋, 龚桂荣, 杜莹, 周艳. 一种利用SSE2多重纹理混合的大范围虚拟地形可视化技术[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(4): 510-515. doi: 10.13203/j.whugis20130362
引用本文: 魏勇, 丁雨淋, 龚桂荣, 杜莹, 周艳. 一种利用SSE2多重纹理混合的大范围虚拟地形可视化技术[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(4): 510-515. doi: 10.13203/j.whugis20130362

一种利用SSE2多重纹理混合的大范围虚拟地形可视化技术

doi: 10.13203/j.whugis20130362
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41101354,41471332,41201440);四川省应急测绘与防灾减灾工程技术研究中心开放基金资助项目(K2015B014)
详细信息
    作者简介:

    魏勇,博士生,研究方向为信息抽取与可视化。

    通讯作者: 丁雨淋
  • 中图分类号: P208

  • 摘要: 目的 大规模三维地形的真实感可视化对于表现战场自然环境具有重要意义,OpenGL、D3D等主流三维图形引擎需要将多层纹理数据发送到GPU端进行多重纹理融合操作。对于瘦客户机,在显卡位宽和显存有限的资源下,大量的多重纹理融合操作常会导致GPU和带宽负载过大,出现绘制画面不流畅、渲染效率低等问题。为此,提出了一种基于SSE2的多重纹理混合技术,通过在CPU端进行混合纹理混合操作,降低GPU负载,减少数据传送时间。实验证明,该方法在保证CPU计算效率的前提下,有效地降低了大范围虚拟战场环境可视化过程中GPU和带宽负载,显著提升了瘦客户机中大范围虚拟战场数据的渲染效率。
  • [1] SunKai,XuXiaogang.StudyofSatelliteCloudIm ageSimulation Technology Based on WorldWind[J].犛犮犻犲狀犮犲犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犪狀犱犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵,2011,11(22):5328 5330,5339(孙 恺,徐 晓 刚.基 于WorldWind平台的卫星云图模拟技术研究[J].科学技术与工程,2011,22:5328 5330,5339)[2] JiangJie.ResearchonKeyTechnologiesinGlobalVirtualGeographicEnvironmentConstruction[D].Changsha:NationalUniversityofDefenseTechnol ogy,2010(蒋杰.全球大规模虚拟地理环境构建关键技术研究[D].长沙:国防科学技术大学,2010)[3] SunSiliang,ChenRen,SunLi,etal.ModellingandSimulationofVirtualEarthScene[J].犑狅狌狉狀犪犾狅犳犛狔狊狋犲犿犛犻犿狌犾犪狋犻狅狀,2010,11(12):2877 2881(孙嗣良,陈韧,孙力,等.虚拟地球场景的可视化建模与 仿 真 [J].系 统 仿 真 学 报,2010,12:2877 2881)[4] 刘星明,刘晓利,殷永凯,等.真实感三维模型的纹理融合[J].计算机辅助设计与图形学学报.2012,24(11):1440 1446[5] OpenGLArchitectureReviewBoard.OpenGLPro grammingGuide[M].Beijing:MechanicalIndustryPress,2010(OpenGL体系结构审核委员会.Open GL编程指南(第7版)[M].北京:机械工业出版社,2010)[6] Bushnell J,Mitchell J. Advanced MultitextureEffectswith Direct3D and Opengl[J].犘狔狉犪犿犻犱犘犲犪犽犇犲狊犻犵狀牔 犃犜犐犚犲狊犲犪狉犮犺,1999[7] TomasM E H.RealTimeRendering[M].A.K.Peters,Ltd,2000[8] ZhuGuozhong,ZhangFan,Bu Hui.Real-TimeRenderingforthePhong SpecularSurfacebyMulti texture[J].犆狅犿狆狌狋犲狉犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犪狀犱 犛犮犻犲狀犮犲,2011,7(33):85 88(朱国仲,张帆,布辉.使用多重纹理实时绘制Phong高光表面[J].计算机工程与科学,2011,7(33):85 88)[9] H R M,Karuppiah,S M S.ComparisonofCPUand GPU ImplementationofComputing AbsoluteDifference[C].Penang:2011IEEEInternationalConference,2011[10]RKJ M.ComparisonofFPGAandGPUImple mentationsofReal timeStereo Vision[C].IEEEComputerSocietyConference,LosAlamitos,2010[11]XuXiaogang,MaLizhuang.Texture MixingandTextureTransfer[J].犑狅狌狉狀犪犾狅犳犆狅犿狆狌狋犲狉犪犻犱犲犱犇犲狊犻犵狀犪狀犱犆狅犿狆狌狋犲狉犌狉犪狆犺犻犮狊,2003,15(1):59 64(徐晓刚,马利庄.纹理混合与纹理传输[J].计算机辅助设计与图形学学报,2003,15(1):59 64)[12]SkoglundJ,FelsbergM.FastImageProcessingU singSSE2[Z].Pittsburg,USA,2005[13]Intel.Intel64andIA 32ArchitecturesOptimizationReferenceManual[Z].2012犃犛犛犈2犅犪狊犲犱犕狌犾狋犻犛狅狌狉犮犲犜犲狓狋狌狉犲犅犾犲狀犱犻狀犵犕犲狋犺狅犱犳狅狉犔犪狉犵犲犛犮犪犾犲犞犻狉狋狌犪犾犜犲狉狉犪犻狀犛犻犿狌犾犪狋犻狅狀犠犈犐犢狅狀犵1,2 犇犐犖犌犢狌犾犻狀3,4 犌犗犖犌犌狌犻狉狅狀犵1 犇犝犢犐犖犌1 犣犎犗犝犢犪狀51 InstituteofGeospatialInformation,InformationandEngineeringUniversity,Zhengzhou450053,China2 SichuanEngineeringResearchCenterforEmergencyMapping& DisasterReduction,Chengdu610041,China3 FacultyofGeosciencesandEnvironmentalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu611756,China4 InstituteofSpaceandEarthInformationScience,TheChineseUniversityofHongKong,HongKong999077,China5 SchoolofResourcesandEnvironment,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu610000,China犃犫狊狋狉犪犮狋:Thetexturedataplaysanimportantroleinthree dimensionaltopographysimulationforvir tualbattlefieldenvironment.3DgraphicsenginesuchasOpenGLorD3Dprovidesmulti texturemap pingmechanismorshader,whichisabletoachievetheintegrationofmultipletextures.Butthea chievementofmultipletexturesisGPU based,whichwilltakealargeoccupancyofGPUmemoryandbandwidth.Inthinclients,suchmethodwillcausealowerrenderdelayandlowerefficiency.There fore,anovelSSE2basedmulti textureblendingmethodispresentedinthispaper,whichimplementsthemultipletexturesblendingprocessonCPU.Theexperimentprovedthatthismethodcaneffective lyreducetheGPUload,achievetheintegrationofreal timemulti layeredtexture,andimprovetherenderingefficiencyofthree dimensionaltopographysimulationsystem.犓犲狔狑狅狉犱狊:Multi Sourcetextureblending;SSE2;three dimensionterrainvisualization;large scalevirtualterrainenvironment犉犻狉狊狋犪狌狋犺狅狉:WEIYong,PhDcandidate,specializesininformationextractionandvisualization.E mail:whuwy@163.com犆狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵犪狌狋犺狅狉:DingYulin,PhD,associateprofessor.E mail:rainforests@126.com犉狅狌狀犱犪狋犻狅狀狊狌狆狆狅狉狋:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina,Nos.41101354,41471332,41201440,OpenResearchFundbySichuanEngineeringResearchCenterforEmergencyMapping& DisasterReduction,No.K2015B014.
  • [1] 应申, 陈乃镔, 李威阳, 郭仁忠, 贺彪, 赵志刚, 汪善华.  三维房产群集对象可视化方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(1): 81-88. doi: 10.13203/j.whugis20190242
    [2] 吕奕杰, 叶健, 徐清杨, 徐中卫, 孙琦寒, 程烨.  面向大规模滑坡灾害模拟的地形建模与三维可视化 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(3): 467-474. doi: 10.13203/j.whugis20180486
    [3] 李胜辉, 史瑞芝, 朱明.  一种顾及多重约束的三维地形简化方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(2): 241-247. doi: 10.13203/j.whugis20160431
    [4] 李春鑫, 彭认灿, 高占胜, 王海波.  一种改进的三维流场数据可视化方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(6): 744-748. doi: 10.13203/j.whugis20141000
    [5] 熊汉江, 郑先伟, 龚健雅.  面向虚拟地球的海陆地形多尺度TIN建模及可视化方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(11): 1597-1603. doi: 10.13203/j.whugis20150678
    [6] 陈静, 邹成, 黄吴蒙, 刘博洋.  面向虚拟地球的三维气象场可视化方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(12): 1563-1569. doi: 10.13203/j.whugis20140520
    [7] 陈静, 吴思, 谢秉雄.  面向GPU绘制的复杂三维模型可视化方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(1): 106-111.
    [8] 刘金硕, 程力, 王丽娜, 郑勇.  利用CUDA的剪切波数据三维可视化 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(11): 1271-1275.
    [9] 佘江峰, 陈景广, 程亮, 徐为雄.  三维地形场景并行渲染技术进展 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(4): 463-467.
    [10] 龚俊, 谢潇.  基于R树索引的三维可视化查询方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(10): 1140-1143.
    [11] 康志忠, 张祖勋, 张剑清.  城市街道景观三维可视化的快速实现 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(2): 205-208.
    [12] 王世海, 岳天祥.  高精度曲面建模的三维地形可视化研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(1): 64-67.
    [13] 王媛妮, 边馥苓.  基于等高线的三维地形可视化研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(9): 904-906.
    [14] 张昆, 张松林, 刘祖强, 杨红.  滑坡变形的三维可视化研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(9): 795-798.
    [15] 许妙忠, 李德仁.  地形可视化中快速视区裁剪算法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(12): 1080-1083.
    [16] 李清泉, 严勇, 杨必胜, 花向红.  地下管线的三维可视化研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(3): 277-282.
    [17] 薛玉彩, 张祖勋, 张剑清.  城市三维可视化中规则房屋墙面纹理图像的压缩与恢复 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(5): 525-528.
    [18] 杜国明, 龚健雅, 熊汉江, 王鹏新.  城市三维管网的可视化及其系统功能实现的关键技术 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2002, 27(5): 534-537.
    [19] 孙洪君, 杜道生, 李征航, 周勇前.  关于地球形状的三维可视化研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2000, 25(2): 158-162.
    [20] 朱英浩, 张祖勋, 张剑清.  顾及地形的城市三维可视化方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1998, 23(3): 199-203.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-26
  • 修回日期:  2015-04-05
  • 刊出日期:  2015-04-05

一种利用SSE2多重纹理混合的大范围虚拟地形可视化技术

doi: 10.13203/j.whugis20130362
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(41101354,41471332,41201440);四川省应急测绘与防灾减灾工程技术研究中心开放基金资助项目(K2015B014)
    作者简介:

    魏勇,博士生,研究方向为信息抽取与可视化。

    通讯作者: 丁雨淋
  • 中图分类号: P208

摘要: 目的 大规模三维地形的真实感可视化对于表现战场自然环境具有重要意义,OpenGL、D3D等主流三维图形引擎需要将多层纹理数据发送到GPU端进行多重纹理融合操作。对于瘦客户机,在显卡位宽和显存有限的资源下,大量的多重纹理融合操作常会导致GPU和带宽负载过大,出现绘制画面不流畅、渲染效率低等问题。为此,提出了一种基于SSE2的多重纹理混合技术,通过在CPU端进行混合纹理混合操作,降低GPU负载,减少数据传送时间。实验证明,该方法在保证CPU计算效率的前提下,有效地降低了大范围虚拟战场环境可视化过程中GPU和带宽负载,显著提升了瘦客户机中大范围虚拟战场数据的渲染效率。

English Abstract

魏勇, 丁雨淋, 龚桂荣, 杜莹, 周艳. 一种利用SSE2多重纹理混合的大范围虚拟地形可视化技术[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(4): 510-515. doi: 10.13203/j.whugis20130362
引用本文: 魏勇, 丁雨淋, 龚桂荣, 杜莹, 周艳. 一种利用SSE2多重纹理混合的大范围虚拟地形可视化技术[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(4): 510-515. doi: 10.13203/j.whugis20130362
参考文献 (1)

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