使用GPU加速渲染真实感水波效果的研究  被引量:1

Research of photorealistic water ripple rendering by GPU acceleration

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作  者:陈显军[1,2] 湛永松[1,3] 秦晨光[1] 姜文波[2] 冉兆春[2] 石民勇[1] 

机构地区:[1]中国传媒大学数字技术与艺术研发中心,北京100024 [2]海口经济学院信息工程学院,海南海口570203 [3]桂林电子科技大学计算机与控制学院,广西桂林541004

出  处:《计算机工程与设计》2010年第15期3514-3517,共4页Computer Engineering and Design

基  金:教育部科技研究重点基金项目(JK2G02035);广电总局科技基金项目(2007-07)

摘  要:为了提高水面波动效果模拟的实时性并保持真实感,提出一种基于可编程图形处理器(GPU)的向量代数运算模型,并使用该模型求解水波动方程以加速水波仿真过程。给出了模型的数据结构定义和数据操作设计,对二维水波微分方程进行离散化处理,将其表达为矩阵矢量相乘的形式,再采取共轭梯度法进行求解,以获得代表水面的高度图。通过高度图信息来生成法线,从而获得水面反射和折射效果。实验结果表明,该算法充分发挥了GPU的高速性能优势来求解复杂的水面波动方程,能有效提高真实感水波纹模拟的效率。A novel GPU based vector computation model is proposed to improve the simulation of water ripple,which is physically described by the wave equation.Firstly,the data structure and data operation rule are established to meet the needs of vector computation model.Secondly,the wave equation governing the water ripple is transformed discretely into vector multiplication,which would be solved by conjugate gradient method.Finally,the water ripple rendering is achieved from the height map providing the normal information used by the computation of light reflection and refraction.Experimental results show that the algorithm is efficient to simulate real-time water ripple by making full use of the powerful computation ability of GPU.

关 键 词:图形处理器 向量 水波方程 实时渲染 共轭梯度法 

分 类 号:TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术]

 

参考文献:

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引证文献:

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二级引证文献:

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同被引文献:

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相关期刊文献:

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