【章節(jié)概覽】

本章描述了一種通過頂點紋理實現的，基于GPU的幾何體裁剪圖（Geometry Clipmaps）技術。通過把地形幾何體當做一組圖像來處理，可以在GPU上執(zhí)行幾乎所有的計算，因此可以減少CPU的負載。且該技術較為容易實現。

關于clipmap技術，有幾篇很好的文章可以幫助理解

https://blog.csdn.net/yinfourever/article/details/89888501（強烈建議看這篇文章，看后對ClipMap原理會有醍醐灌頂的趕腳）

https://lengbingteng.iteye.com/blog/1845460

https://blog.csdn.net/pizi0475/article/details/48240499

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【核心要點】

幾何裁剪圖（Geometry Clipmap）是Losasso 和 Hoppe在2004年提出的，一種新的用于渲染地形層次細節(jié)的數據結構。其將地形幾何體緩存在一組嵌套規(guī)則柵格中，而柵格隨著視點的移動而遞增。

Geometry Clipmap：

把地形當做2D的高度圖，并把它預過濾進一個L層的mipmap中。對于大場景來說，完整的地形mipmap太大，無法全部加載。所以?Clipmap會在每層緩存一個nxn頂點樣本的頁面，頁面以視點為中心。這里需要注意的是：每一層的頂點都是nxn，也就算是每一層的三角形數量是一樣的，只不過大小不一樣，所以每一層表現出的面積也不一樣，目的是讓三角形在屏幕空間中的大小一樣。隨著視點的移動，裁剪圖窗口也會進行移動，并用新的數據更新。為了保證高效的遞增更新，每層的裁剪圖窗口都以環(huán)形方式被訪問，即通過2D環(huán)繞尋址（2D Wraparound Addressing）。除了第一層以外，其他的層都是一個空心環(huán)，”回“ 字，這里看起來，每個外環(huán)的三角形是內環(huán)的4倍大小。

圖 幾何體裁剪圖的原理。給定一個L層的過濾地形棱錐，幾何體剪切圖在每個分辨率層緩存一個方形的窗口，從這些窗口提取了一組以視點為中心，具有L個嵌套的“環(huán)（ring）”，且最精細的層環(huán)是實心的。

裂縫問題的解決：

每一層網格的大小一定是奇數，最好是(n = 2冪k - 1) 因此一般取n = 255。為啥要是奇數呢？主要是為了上一層有一部分覆蓋到下一層上。這里采用細的層次多出一個邊的方式，對粗的層次進行覆蓋，這里只增加一行一列是因為重心位置做了偏移，應該是用0.5格來覆蓋邊緣部分。這個圖很重要，它告訴你每一個環(huán)由那些塊組成的，把環(huán)算出來了，所有的環(huán)都可以進行類推。這個橙色的部分，是兩塊的接壤部分，采樣的是退化三角形，本身是不怎么站面積的。對于每一層執(zhí)行了14次draw 其中12次灰色區(qū)塊，1次內部調整，1次剩余的三角形。每幀總體需要：6L+5 ?L為層數。

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圖 使用粗粒度幾何體裁剪圖的地形渲染。（n=31，L=10）。每層環(huán)由不同的剪切圖層構成。

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【關鍵詞】

地形渲染（Terrain Rendering）

裁剪圖（Clipmap）

幾何裁剪圖（Geometry Clipmap）

環(huán)繞尋址（Wraparound Addressing）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的GPU Gems2 - 2 使用基于GPU几何体裁剪图的地形渲染（Terrain Rendering Using GPU-Based Geometry Clipmaps）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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