一种基于GPU加速的2D复杂多边形渲染方法

技术领域

本发明涉及计算机图形学领域，特别涉及一种基于GPU加速的2D复杂多边形渲染方法。

背景技术

复杂多边形在绘图类软件（如EDA）中极为常见：用户手绘不够精确，较为容易出现凹多边形，自相交多边形；复杂多边形作为一种矢量图形，其能轻松表达出有洞的多边形；矢量文字天然就是复杂多边。

一般对复杂多边形的渲染有以下三大类型及其缺点：通过CPU使用多边形布尔运算扫描线算法实现全像素的光栅化，比较典型的如浏览器的SVG，对CPU算力要求大，渲染高分辨率场景效率低；通过CPU使用多边形三角化算法，先将多边形拆分成多个三角形，再通过CPU或者GPU光栅化所有三角形，这种方法需要较长的准备时间在CPU侧将多边形三角化；NVIDIA司开发的NV_path_rendering插件，调用NVIDIA显卡专有的功能去实现，不具有通用性。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种基于GPU加速的2D复杂多边形渲染方法，实现复杂多边形的GPU侧渲染，复杂多边形包括了凹多边形、自相交多边形、含有洞的多边形、多个多边形通过边的方向作为权重规则的复合。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于GPU加速的2D复杂多边形渲染方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）在CPU侧根据多边形的复合规则将多边形顶点简单拆分成多组三角形，并写入GPU数据缓冲区；

（2）根据步骤（1）的分组结果，结合具体的多边形复合规则，控制GPU分多次按相应规则填充模板缓冲；

（3）如果是奇偶规则，直接用模板缓冲的取反规则一次性填充即可；

（4）如果是非0规则，则需要让两组不同法线方向的三角形，使用不同的增长方向填充模板缓冲；

（5）经过步骤（3）、（4），在模板缓冲里非0的像素就是最终需要的渲染结果，可将其直接渲染到屏幕缓冲区，也可以将其渲染到纹理等待进一步处理。

进一步，该渲染方法可以在支持OpenGL ES 2.0的平台实现，不限于台式机、笔记本、服务器、手机、浏览器（WebGL）。

本发明的有益效果为：

可以在支持OpenGL ES 2.0的平台实现，不限于台式机、笔记本、服务器、手机、浏览器（WebGL）等，具有极佳的通用性和性能，实现复杂多边形的GPU侧渲染，复杂多边形包括了凹多边形、自相交多边形、含有洞的多边形、多个多边形通过边的方向作为权重规则的复合。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种基于GPU加速的2D复杂多边形渲染方法，该方法包括以下步骤：

（1）在CPU侧根据多边形的复合规则将多边形顶点简单拆分成多组三角形，并写入GPU数据缓冲区；

（2）根据步骤（1）的分组结果，结合具体的多边形复合规则，控制GPU分多次按相应规则填充模板缓冲；

（3）如果是奇偶规则，直接用模板缓冲的取反规则一次性填充即可；

（4）如果是非0规则，则需要让两组不同法线方向的三角形，使用不同的增长方向填充模板缓冲；

（5）经过步骤（3）、（4），在模板缓冲里非0的像素就是最终需要的渲染结果，可将其直接渲染到屏幕缓冲区，也可以将其渲染到纹理等待进一步处理。

该渲染方法可以在支持OpenGL ES 2.0的平台实现，不限于台式机、笔记本、服务器、手机、浏览器（WebGL）。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。