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专利号: 2013104360548
申请人: 电子科技大学中山学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-09-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于GPU的三维几何图元单体拾取方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)当拾取三角形时,将鼠标位置由窗口设备坐标系转换到规范化设备坐标系下;当拾取线段或点时,将鼠标位置由窗口设备坐标系转换到视口坐标系下,然后将其传入几何处理器;

(2)关闭光栅化,使得进行拾取绘制时图元仅流经顶点处理器和几何处理器;

(3)开启变换反馈(transform feedback),绘制各拾取对象,利用几何处理器判断当前图元是否会覆盖到鼠标位置,如果会覆盖到则利用变换反馈将图元信息输出到回馈缓存中,如果不会覆盖到则遗弃当前图元;应用程序端负责场景的组织、绘制顺序的控制,以及为顶点处理器和几何处理器提供拾取需要的属性参数;

(4)关闭变换反馈,查询反馈结果,处理和获取拾取信息。

2.如权利要求1所述的基于GPU的三维几何图元单体拾取方法,其特征在于,所述步骤(3)中,绘制各拾取对象时GPU端顶点处理器主要对输入顶点进行坐标变换,变换到裁剪坐标系下,如果需要获取拾取到的图元的其他坐标系下坐标,则在顶点处理器中进行计算并传给几何处理器。

3.如权利要求1或2所述的基于GPU的三维几何图元单体拾取方法,其特征在于,绘制各拾取对象时GPU端几何处理器要进行以下处理:A、定义输入输出图元类型,输入图元可能为三角形、线段或点,每个命中图元只产生一套属性输出,即输出图元类型设为点;

B、根据需要定义输出到回馈缓存的属性;

C、将输入的裁剪坐标系下的图元顶点坐标通过透视相除转换到规范化设备坐标系下,如果输入图元是线段或点,则进一步转换到视口坐标系下;

D、通过取图元顶点的前两维坐标,得到规范化设备坐标系下投影平面上的二维图元坐标,然后判断鼠标位置是否在该二维图元内部;

E、如果鼠标位置在图元内部,则设置并输出拾取信息到回馈缓存,其中拾取点的深度信息通过对图元顶点的深度进行线性插值得到;如果鼠标位置在图元外部,则遗弃当前图元,不做输出。

4.如权利要求3所述的基于GPU的三维几何图元单体拾取方法,其特征在于,在所述步骤D中,判断鼠标位置是否在二维图元内部的方法是:

1)如果输入图元是三角形,则沿逆时针绕向访问图元各顶点,如果拾取点始终在各边的左边,则其在三角形内部,否则即在外部,可根据边向量与从顶点指向拾取点向量叉乘结果的z坐标符号判定拾取点是否在边的左边;

2)如果输入图元是线段,如果拾取点到线段的距离小于等于线宽的一半,且以线段为底边、拾取点为顶部点的三角形的两个底角都不是钝角,则拾取点在线段上,否则在线段外;

3)如果输入图元是点,根据拾取点到图元的距离与点尺寸的关系决定拾取点是否在图元内部。

5.一种基于GPU的三维几何图元块拾取方法,其步骤包括:

(1)将鼠标选择框坐标由窗口设备坐标系转换到规范化设备坐标系下,并将其传入几何处理器;

(2)关闭光栅化,使得进行拾取绘制时图元仅流经顶点处理器和几何处理器;

(3)开启变换反馈,绘制各拾取对象,利用几何处理器判断当前图元是否位于选择框内部,如果判断结果为是,则利用变换反馈将图元信息输出到回馈缓存中,否则遗弃当前图元;应用程序端负责场景的组织、绘制顺序的控制,以及为顶点处理器和几何处理器提供拾取需要的属性参数;

(4)关闭变换反馈,查询反馈结果,处理和获取拾取信息。

6.如权利要求5所述的基于GPU的三维几何图元块拾取方法,其特征在于,在所述步骤(3)中,绘制各拾取对象时GPU端顶点处理器要对输入顶点进行坐标变换,变换到裁剪坐标系下,如果需要获取拾取到的图元的其他坐标系下坐标,则在顶点处理器中进行计算并传给几何处理器。

7.如权利要求5或6所述的基于GPU的三维几何图元块拾取方法,其特征在于,绘制各拾取对象时GPU端几何处理器要进行以下处理:A、定义输入输出图元类型,输入图元可能为三角形、线段或点,每个命中图元只产生一套属性输出,即输出图元类型设为点;

B、根据需要定义输出到回馈缓存的属性;

C、将输入的裁剪坐标系下的图元顶点坐标通过透视相除转换到规范化设备坐标系下;

D、通过取图元顶点的前两维坐标,得到规范化设备坐标系下投影平面上的二维图元坐标,然后判断图元是否在鼠标选择框内部;

E、如果图元在鼠标选择框内部,则设置并输出拾取信息到回馈缓存;如果鼠标位置在图元外部,则遗弃当前图元,不做输出。

8.如权利要求7所述的基于GPU的三维几何图元块拾取方法,其特征在于,在所述步骤D中,判断图元是否在鼠标选择框内部的方法是:不考虑线宽和点尺寸的影响,当图元全部顶点位于选择框内,即判定命中。