Abstract
The paper considers a single-pass scheme for rendering dynamic 3D scenes using modern GPUs and graphics interfaces. The following methods and techniques are used with this scheme: clipping of objects using spatial decomposition and indexing methods, hardware occlusion queries, fragmentation and caching of command buffers. These methods require significant computational resources to execute, and the amount of work in the stages of the graphics pipeline depends on their results. Therefore, a balanced use of resources when transferring graphics data and executing commands is important. A performance model of the graphics pipeline is proposed, which makes it possible to estimate the required resources depending on the applied base methods and characteristics of the displayed scene. Unlike existing methods and models, the proposed model allows to calculate the costs of composing command buffers using various recording techniques, the costs of sending, executing, and receiving the results of hardware occlusion queries. Formulas are derived to calculate frame rendering time depending on the number of occlusion queries. A method is proposed to estimate the number of occlusion queries for efficient rendering of dynamic scenes. Computational experiments are carried out to show the relevance of the proposed model and the effectiveness of the developed method when displaying large dynamic scenes. Section 1 provides an overview of related work as well as general purposes of given paper and its structure. Section 2 describes the proposed performance model and method used to calculate the number of occlusion queries for efficient rendering of dynamic scenes. Section 3 presents the performance analysis, which contains derived and measured rendering time when rendering scenes and employing frustum culling, occlusion queries. Section 4 summarizes the main conclusions.
Highlights
Рендеринг трехмерных сцен является одной из ключевых задач компьютерной графики и широко применяется в таких предметных областях, как научная визуализация, автоматизация проектирования, инженерии и производства (CAD/CAM/CAE), компьютерные игры и анимация, виртуальная и дополненная реальность
The following methods and techniques are used with this scheme
the amount of work in the stages of the graphics pipeline depends on their results
Summary
Рендеринг трехмерных сцен является одной из ключевых задач компьютерной графики и широко применяется в таких предметных областях, как научная визуализация, автоматизация проектирования, инженерии и производства (CAD/CAM/CAE), компьютерные игры и анимация, виртуальная и дополненная реальность. Модель производительности графического конвейера для однопроходной схемы рендеринга динамических трехмерных сцен. Для эффективного рендеринга больших динамических сцен с использованием современных видеокарт перспективным представляется применение следующих методов и техник:. Обеспечить высокую производительность вычислительной системы на широком классе задач рендеринга больших динамических сцен представляется возможным в результате адаптивного управления графическим конвейером, предусматривающего выбор и настройку альтернативных базовых методов и техник с учетом доступных ресурсов системы и особенностей отображаемой сцены на конкретном интервале модельного времени в конкретной пространственной области. Требуется разработать модель производительности графического конвейера для оценки затрачиваемых ресурсов при выполнении рендеринга динамических сцен с использованием описанных методов. Что записывается одна команда рендеринга для каждого объекта сцены, командный буфер составляется на центральном процессоре, осуществляется один проход по графическим элементам для генерации кадрового буфера. Запись команд рендеринга может проводиться напрямую в главный командный буфер (шаг 5) или может выполняться запись командных буферов для групп объектов сцены (шаг 6). Для ускорения рендеринга может использоваться структура пространственного разбиения H (шаг 4), могут выполняться аппаратные проверки видимости (шаги 2, 7)
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.