基于着色器的LOD纹理混合与反走样平滑过渡关键技术研究

针对场景切换时产生的LOD(level of detail)纹理突变和走样问题,提出一种基于着色器的LOD纹理混合与反走样平滑过渡算法.该算法根据三维模型和视点的距离,运用基于Alpha测试的不透明蒙版算法和加权邻帧反走样算法,在LOD间生成过渡材质,实现三维模型LOD切换的平滑过渡,不仅能够改善纹理质量,而且能够保证三维场景加载的流畅性与真实性.实验结果表明,与Unreal Engine 4(UE4)自带的平滑算法相比,算法的GPU平均耗时减少8％以上,帧率提高8％以上.与现有纹理平滑过渡方法相比,该算法能够优化GPU渲染性能,稳定并提高画面帧率,保持良好的视觉效果,有效地解决LOD层级切换...

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Published in北京大学学报（自然科学版） Vol. 58; no. 1; pp. 113 - 122
Main Authors 姜展, 李梅, 孙振明, 毛善君
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京大学遥感与地理信息系统研究所, 北京 100871%中国矿业大学(北京)能源与矿业学院, 北京 100083 20.01.2022
Subjects
纹理突变;LOD平滑过渡;Alpha测试;几何走样;着色走样;时间反走样(TAA)
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ISSN0479-8023
DOI10.13209/j.0479-8023.2021.051

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Summary:针对场景切换时产生的LOD(level of detail)纹理突变和走样问题,提出一种基于着色器的LOD纹理混合与反走样平滑过渡算法.该算法根据三维模型和视点的距离,运用基于Alpha测试的不透明蒙版算法和加权邻帧反走样算法,在LOD间生成过渡材质,实现三维模型LOD切换的平滑过渡,不仅能够改善纹理质量,而且能够保证三维场景加载的流畅性与真实性.实验结果表明,与Unreal Engine 4(UE4)自带的平滑算法相比,算法的GPU平均耗时减少8％以上,帧率提高8％以上.与现有纹理平滑过渡方法相比,该算法能够优化GPU渲染性能,稳定并提高画面帧率,保持良好的视觉效果,有效地解决LOD层级切换时的突变问题.
ISSN:0479-8023
DOI:10.13209/j.0479-8023.2021.051