使用分散式可视性裁切法之复杂场景显像环境设计.pdfVIP

使用分散式可視性裁切法之複雜場景顯像環境設計 (The Design of Complex Scenes Rendering Environment using Distributed Visibility Culling Technique) 盧天麒(Tainchi Lu) 張正和(Chenghe Chang) 劉易凱(Yikai Liu) 國立嘉義大學資訊工程學系 電子信箱: tclu@.tw 電話 ：+886-5-2717730 傳真 ：+886-5-2717741 摘要 去相較之下已產生大幅的改善，但由於虛擬 本論文提出運用三維幾何式顯像技術， 實境技術的應用範圍廣泛，三維場景的內容 藉由統整空間分割、空間分配、即時可視性以 逐漸趨於多元化，對於建構大型且高複雜度 及可視性裁切等分散式資料切割技術，建構出 場景的需求也相對提升，除此之外還必須考 針對大型複雜場景之即時性瀏覽環境。本研究 量 視 覺 品 質 (visual realism) 、 即 時 呈 現 將整個顯像作業流程劃分為兩個階段，在前置 (real-time rendering)及使用者互動(interactive) 處理時先將全域場景以二元空間分割樹 (BSP 等課題，於是一味地依賴硬體技術的支援並 tree)的分割方式，將場景劃分成許多子空間， 無法滿足這種種的需求，因此許多加快場景 稱之為空間細胞 (spatial cell) ，再依照各個細 呈現計算速度的技術便孕育而生，而其核心 胞的幾何複雜度分別估計及計算其複雜度權 原則便是如何在使用者可接受的精細度 重值，而此權重值將作為分配幾何空間資料給 (resolution) 、快速的顯像速率 (frame rate)及 分散式系統叢集時的重要依據，爾後再針對每 平順的操縱性等因素下，將正確的場景動態 個子空間細胞內部的幾何資料找出其物件遮 呈現給使用者。 擋者(occluders) ，以利執行階段時可即時進行 在許多加速場景描繪的技術中，所抱持 遮擋性裁切測試；在執行階段時，場景顯像環 境可依需求動態調配分散式系統叢集的運作 的根本概念就是減少描繪時的場景資料量， 狀態，如新增或移除顯像資料計算機器以及顯 而做法就是將觀測者在場景中無法看到的部 像機器，系統將依據目前系統中計算資源的多 分加以過濾剔除，只留下觀測者所能看見的 寡及考量其整體效能，再根據細胞分配機制， 物體及多邊形，之後再將計算完成的結果送 動態賦予每台顯像資料計算機器適當權重值 至顯像程序進行場景顯像，如此將大幅減少 的細胞個數，使分散式系統叢集能利用分散式 顯像過程所必須花費的計算時間，而且也不 負載平衡機制即時計算出顯像資料，並透過網 會影響觀測者所瀏覽之結果，此類方法便稱 路將此顯像資料傳送至顯像機器，而顯像機器 為可視性裁切法 (visibility culling) 。而除了 在匯集所有顯像資料之後便可予以成圖顯 可 視 性 裁 切 法 之 外 ， 多 層 精 細 度 像。因此本研究利用分散式系統資源的同步處 (Level-of