基于图形处理单元GPU驱动的几何形体快速渲染的方法技术

本公开的实施例提供了涉及基于图形处理单元GPU驱动的几何形体快速渲染的方法、电子设备和计算机程序产品。该方法包括根据目标场景中的多个几何形体的相应类型和相应渲染属性，在GPU的缓存中确定相应的缓冲区。该方法还包括根据优先级，将每个几何形体的渲染参数填充至相应的缓冲区。该方法还包括基于多个几何形体和与目标场景相关联的视角参数来生成视锥体，使用GPU将视锥体范围以外的几何形体的渲染参数从相应的缓冲区中移除。并且该方法还包括基于相应的缓冲区内剩余的渲染参数，使用着色器生成渲染后的目标场景。通过本公开的实施例，可以提高渲染的帧率，降低中央处理单元CPU的负荷，减少在GPU与CPU之间通信的数据量。减少在GPU与CPU之间通信的数据量。减少在GPU与CPU之间通信的数据量。

【技术实现步骤摘要】
基于图形处理单元GPU驱动的几何形体快速渲染的方法


[0001]本公开的实施例涉及计算机领域，并且更具体地，涉及基于图形处理单元GPU驱动的几何形体快速渲染的方法、电子设备、装置、介质和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]在现有技术中，建模软件产品对几何形体的渲染一般都在CPU端实现对几何形体数据的离散(例如，将几何形体数据离散为三角面片)，然后在GPU端将三角面片数据由相应的GPU渲染管线渲染。这样，在CPU与GPU之间通信的数据量较大，并且CPU在计算要被离散的几何形体数据时的计算量较大，而此时GPU的算力被浪费，导致最终的渲染帧率较低，呈现的视觉效果不佳，降低了用户体验。因此，急需一种渲染方法，通过该方法能够降低中央处理单元CPU的负荷，减少在GPU与CPU之间通信的数据量，并且提高渲染帧率。

技术实现思路

[0003]本公开的实施例提供了一种基于GPU驱动的几何形体快速渲染的方法、电子设备、装置、介质和计算机程序产品。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种基于GPU驱动的几何形体快速渲染的方法。该方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图形处理单元GPU驱动的几何形体快速渲染方法，包括：根据目标场景中的多个几何形体的相应类型和相应渲染属性，在所述GPU的缓存中确定相应的缓冲区，所述相应的缓冲区对应于所述GPU中的多个GPU渲染管线中的相应GPU渲染管线；根据预先确定的优先级，将所述多个几何形体中的每个几何形体的渲染参数按照所述优先级填充至所述相应的缓冲区；基于所述目标场景中的所述多个几何形体和与所述目标场景相关联的视角参数来生成视锥体，使用所述GPU将所述视锥体范围以外的几何形体的渲染参数从所述相应的缓冲区中移除；以及基于相应的缓冲区内剩余的渲染参数，使用所述GPU渲染管线中的至少一个着色器生成渲染后的目标场景，其中所述剩余的渲染参数表示将要被渲染的几何形体。2.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述GPU渲染管线中的至少一个着色器生成渲染后的目标场景包括：使用所述GPU渲染管线中的曲面细分着色器对所述剩余的渲染参数进行离散化以生成第一多个三角面片数据；以及基于所述第一多个三角面片数据来渲染所述目标场景。3.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述GPU渲染管线中的至少一个着色器生成渲染后的目标场景包括：使用所述GPU渲染管线中的几何着色器对所述剩余的渲染参数进行离散化以生成第二多个三角面片数据；以及基于所述第二多个三角面片数据来渲染所述目标场景。4.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述GPU渲染管线中的至少一个着色器生成渲染后的目标场景包括：使用所述GPU渲染管线中的曲面细分着色器对所述剩余的渲染参数进行离散化以生成第三多个三角面片数据；基于所述第三多个三角面片数据，使用所述GPU渲染管线中的几何着色器生成第四多个三角面片数据，其中所述第四多个三角面片数据的数目大于所述第三多个三角面片数据的数目；以及基于所述第四多个三角面片数据来渲染所述目标场景。5.根据权利要求1所述的方法，所述视锥体通过以下方式来确定：基于相应的缓冲区内剩余的渲染参数，使用所述GPU渲染管线中的外壳着色器生成所述多个几何形体中的每个几何形体的包围盒；通过矩阵变换，将所述每个几何形体的包围盒变换至标准设备空间，所述变换满足规范化设备坐标的显示特性；以及将所述变换的边界确定为所述视锥体的边界。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个几何形体通过场景管理树被分类为相应类型，所述场景管理树指示几何形体的类型以及每个类型的子类型之间的关系。7.根据权利要求1所述的方法，所述几何形体的类型包括：实体，其中属于所述实体的几何形体具有可以使用参数表示的几何形状；
曲线曲面，其中属于所述曲线曲面的几何形体具有可以使用方程表示的曲面；以及三角面片，其中不属于所述实体或所述曲线曲面的几何形体属于所述三角面片。8.根据权利要求1所述的方法，其中使用建筑信息模型BIM数据来表示所述多个几何形体。9.一种电子设备，包括：处理器；图形处理单元GPU；以及与所述处理器和所述GPU共同或单独耦合的存储器，所述存储器具有存储于其中的指令，所述指令在被所述处理器执行时使所述电子设备执行以下动作：根据目标场景中的多个几何形体的相应类型和相应渲染属性，在所述GPU的缓存中确定相应的缓冲区，所述相应的缓冲区对应于所述GPU中的多个GPU渲染管线中的相应GPU渲染管线；以及根据预先确定的优先级，将所述多个几何形体中的每个几何形体的渲染参数按照所述优先级填充至所述相应的缓冲区；所述指令在被所述GPU执行时使所述电子设备执行以下动作：基于所述目标场景中的所述多个几何形体和与所述目标场景相关联的视角参数来生成视锥体，使用所述GPU将所述视...

【专利技术属性】
技术研发人员：马恩成，张晓龙，杨广剑，于贵友，蔡欢，王新洋，
申请(专利权)人：北京构力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：