一种面向网络游戏的沉浸式显示框架

网络游戏客户端通常采用单台显示器作为显示设备,无法给玩家提供大尺寸、高分辨率、广视角的沉浸式游戏画面。基于对现有网络游戏架构的分析,提出一种面向网络游戏的沉浸式显示框架。该框架不修改网络游戏服务器逻辑,只对游戏客户端源程序进行修改。改造后的沉浸式客户端采用集群系统驱动,集群包括一个Master节点及多个Slave节点。Master节点执行普通客户端除绘制外的所有功能。所有Slave节点与Master节点保持游戏世界状态同步,并行绘制多通道画面,并通过多投影沉浸式显示系统展示游戏画面。应用该框架对一款第一人称射击(FPS)网络游戏客户端进行改造,实验结果表明沉浸式客户端能实时展示沉浸式游戏画面,且相对集群节点数具有良好的可伸缩性。     

一种基于流体动力学模拟的水墨渲染方法

基于流体动力学模拟技术提出了一种新的水墨效果渲染方法,利用高级着色器语言（HLSL）通过图形处理单元（GPU）就纹理的顶点与像素进行处理。通过交互,计算出逐像素的外力及其所引起的加速度,将其作用于待处理纹理中,从而实现对该纹理实时水墨效果的渲染。实验结果表明,该方法具有较好的水墨动态特性的仿真效果,可以对渲染过程进行控制和干预,并能够实时显示。     

一种基于视频捕获的多投影显示系统

随着科学技术的高速发展以及信息量的急速膨胀,具有多个输出画面的多通道计算机系统得到了广泛应用。多显示器/拼接单元系统无法生成大尺寸高分辨率的无缝画面,多投影显示系统可克服这类系统的不足。提出一种基于视频捕获的多投影显示系统,它将多通道的画面显示与画面生成相分离,从而避免显示系统对画面生成系统的影响。该系统针对VGA模拟视频信号输入,给出基于三维查找表的颜色校正技术;针对非参数化成像模型的投影仪,给出多投影系统颜色校正的三阶段模型及其求解方法;针对工程实际,设计了基于自由曲面变形的交互式网格编辑工具进行多投影系统的几何校正。实验结果表明本系统及其关键技术切实有效,适用于构建投影数量中等规模的显示系统。     

基于CUDA的边遍历算法

基于几何着色器的边遍历算法效率主要受色器硬件规格的影响。为此,提出一种基于CUDA的边遍历算法,使用CUDA模拟实现顶点着色器与几何着色器功能,避免硬件限制。同时针对CUDA内存高效读取的合并访问要求,提出二步骤的三角形网格顶点分块、重排序算法,优化几何着色器模拟时顶点数据的读取。实验结果证明,与现有最优算法相比,该算法可获得更高的速度提升。     

基于GPU的实时光线投射算法

介绍了一种基于GPU（可编程图形处理单元）的快速实时光线投射算法。为满足大规模体数据集的绘制要求,利用当前GPU的新特性,直接将体数据作为纹理载入显存,采用预积分分类方法在GPU中对体数据进行重采样和分类,避免了计算机主内存与GPU纹理内存之间数据交换的瓶颈问题;利用硬件支持的三维纹理和片元着色器,实时计算每个体素的梯度,实现高质量的光照,保证高质量的图像绘制效果。实验结果表明该方法在医学三维数据场可视化中,能够实时、高效地生成高质量的交互式体可视化图像。     

SDRAM在图形生成电路中的应用

针对机载座舱显示器对高分辨率图形实时生成与显示的应用需求,提出了一种基于SDRAM帧存的图形生成电路实现方法。该方法以DSP作为图形处理器执行图形运算算法,以FPGA作为协处理器,对SDRAM帧存采取乒乓操作方式进行图形数据缓冲处理,实现了图形的实时生成。运用该方法只需两片SDRAM器件即可实现分辨率高达1 600×1 200的图形数据的实时生成与显示处理;对时序参数和接口逻辑做少许修改,可生成多种分辨率图形画面。     

GPU加速的近实时图像彩色化

灰度图像彩色化技术需要人工交互来完成彩色化优化过程,针对现有的方法只注重彩色化的效果而忽略算法的执行效率,严重影响了用户的交互体验的问题,充分利用GPU的高性能并行优势,提出基于GPU加速的近实时图像彩色化方法.在预处理阶段,运用基于图像块纹理特征的Patch Match算法在全局图像空间高效地查找每个像素的K最近邻,并提出基于压缩表示的对称稀疏矩阵并行构造算法来保证着色线条的颜色在图像近邻像素之间的对等传播;在用户交互阶段,根据用户输入构建能量函数,并运用并行共轭梯度法计算出彩色图像的颜色.实验结果表明,该方法不但能生成高质量的图像彩色化效果,而且图像彩色化过程具有近实时性的处理性能.     

一种实用的多投影仪显示墙色彩校正方法

针对多投影仪显示墙系统色彩不均匀性的问题,提出一种快速、实用的独立于几何校正结果的色彩校正方法。该方法利用细分网格变形技术将现有针对平面投影屏幕的色彩校正方法推广到适应任意光滑曲面投影屏幕,同时利用加权最小二乘曲线拟合思想降低色彩测量数据量。实际进行色彩校正时,采用可编程图形处理单元(GPU)的像素着色器对投影图像的每个像素进行实时校正计算,并在实际多投影仪显示墙系统中验证了方法的有效性。     

基于SDL和OpenGL实时绘制中文字体

为了能够在三维场景当中实时的将中文字体绘制在指定的位置上,提出了基于SDL和OpenGL跨平台图形库,采用生产者-消费者模型对字符串进行处理的实时绘制方法.优化了中文字体生成纹理图的过程,并控制中文字体纹理坐标,最终能够实时并且正确的显示中文字体.实验结果表明,该方法能够高效地实时绘制出中文字体,而且能够保证中文字体不...     

基于几何着色器的Shadow Volume实时阴影实现

通过几何着色器生成Shadow Volume实时阴影。利用几何着色器能生成新顶点与输出流的特性,将以往由CPU完成的产生封闭阴影体的计算转移到图形处理器中实现。该实现能提高算法渲染效率,可以进一步解放CPU的处理时间。比传统先由CPU生成阴影体雏形的方法更简单,性能更优秀。