Обзор методов упрощения полигональных моделей на графическом процессоре
https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2014-26(2)-7
Аннотация
Упрощение полигональных моделей является одной из распространенных методик, позволяющих увеличить скорость растеризации масштабных сцен, состоящих из большого количества сложных объектов. Традиционные алгоритмы, как правило, основанные на последовательном исключении ребер и граней, имеют высокую вычислительную сложность, что является препятствием для реализации ряда графических приложений на CPU. С развитием технологий программирования графического процессора открываются новые возможности для эффективной параллельной реализации данных алгоритмов. В работе обсуждаются некоторые известные алгоритмы упрощения полигональных моделей, использующие возможности распараллеливания независимых операций исключения ребер и спекулятивных оценок визуального качества редуцируемого полигонального представления. Сравниваются основные характеристики описанных алгоритмов и параллельных программ, а также даются рекомендации по их практическому использованию.
Список литературы
1. M. Garland, P. Heckbert, "Surface simplification using quadric error metrics," in Proceedings of the 24th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, pp. 209-216, 1997.
2. C. DeCoro, N. Tatarchuk, "Real-time Mesh Simplification Using GPU," in Proceedings of the symposium on interactive 3D graphics and games, 2007.
3. D. Blythe, "The Direct3D 10 System," ACM Transactions on Graphics, vol. 25, no. 3, pp. 724-734, 2006.
4. P. Lindstrom, "Out-of-core simplification of large polygonal models," in Proceedings of the 27th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, 259-262, 2000.
5. J. Rossignac, P. Borrel, "Multi-resolution 3D approximations for rendering complex scenes.," Modeling in Computer Graphics: Methods and Applications, pp. 455-465, 1993.
6. J. Vad'ura, "Parallel mesh decimation with GPU," 2011.
7. A. Gueziec, "Surface simplification inside a tolerance volume," Second Annual International Symposium on Medical Robotics and Computer Aided Surgery, pp. 123-139, 1995.
8. J. Hjelmervik, J. Leon, "GPU-accelerated shape simplification for mechanical based applications," Shape modeling international, pp. 91-102, IEEE Computer Society, 2007.
9. D. Shreiner, M. Woo, J. Neider, T. Davis, "OpenGL(R) Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL(R), Version 2," 2005.
10. A. Papageorgiou, N. Platis, "Triangular mesh simplification on the GPU," NASAGEM Geometry Processing Workshop, Computer Graphics International, 2013.
11. S. Shontz, D. Nistor, "CPU-GPU algorithms for triangular surface mesh simplification," in Proceedings of the 21st international meshing roundtable, pp. 475-492, Springer, Berlin, 2013.
12. W. Schroeder, J. Zarge, and W. Lorensen, "Decimation of Triangle Meshes," ACM Siggraph Computer Graphics, vol. 26, no. 2, pp. 65-70, 1992.
13. J. Rossignac and P. Borrel, "Multi-Resolution 3D Approximations for Rendering Complex Scenes," Geometric Modeling in Computer Graphics, pp. 455-465, 1993.
14. T. He, L. Hong, A. Kaufman, A. Varshney and S. Wang, "Voxel-Based Object Simplification," in Proceedings of the 6th conference on Visualization '95, pp. 296-303, 1995.
15. K. Low and T. Tan, "Model Simplification Using Vertex-Clustering," in Proceedings of the 1997 symposium on Interactive 3D graphics, pp. 75-82, 1997.
16. W. Schroeder, "A Topology Modifying Progressive Decimation Algorithm," in Proceedings of the 8th conference on Visualization '97, pp. 205-212, 1997.
17. J. Cohen, A. Varshney, D. Manocha, G. Turk, H. Weber, P. Agarwal, F. Brooks, and W. Wright, "Simplification Envelopes," in Proceedings of the 23rd annual conference on Computer graphics and interactive techniques, pp. 119-128, 1996.
18. H. Hoppe, "Progressive Meshes," in Proceedings of the 23rd annual conference on Computer graphics and interactive techniques, pp. 99-108, 1996.
19. M. Garland and P. Heckbert, "Surface Simplification Using Quadric Error Metrics," in Proceedings of the 24th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, pp. 209-216, 1997.
20. M. Garland and P. Heckbert, "Simplifying Surfaces with Color and Texture using Quadric Error Metrics," in Proceedings of the conference on Visualization '98, pp. 263-269, 1998.
21. J. Popovic and H. Hoppe, "Progressive Simplicial Complexes," in Proceedings of the 24th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, pp. 217-224, 1997.
22. F. Dehne, C. Langis, G. Roth, "Mesh simplification in parallel," in Proceedings of the 4th International Conference on Algorithms and Architectures for Parallel Processing, pp. 281-290, 2000.
Рецензия
Для цитирования:
Гонахчян В.И. Обзор методов упрощения полигональных моделей на графическом процессоре. Труды Института системного программирования РАН. 2014;26(2):159-174. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2014-26(2)-7
For citation:
Gonakhchyan V.I. Survey of polygonal surface simplification algorithms on GPU. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2014;26(2):159-174. (In Russ.) https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2014-26(2)-7
Послать статью по эл. почте 