基于GPU的海量城市管线高效建模与实时绘制

• 作者: 丁欣 李融 王锐 郑文庭 鲍虎军
• 来源期刊: 计算机辅助设计与图形学学报
• 学科: 工学
• 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
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 所属期刊栏目: 图形与可视化
• 页码范围: 597-604
• 页数: 8页
• 分类号: TP391
• 字数: 7422字
• 语种: 中文

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，从管线二维矢量数据的形状特征出发，提出一种无需预处理的、可一次性在 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。