GPU 粒子元球表面渲染

Question

我有一個關於如何渲染表面粒子的非常具體的方法的問題。 該方法在 Nvidia GPU Gems 3 第 7 章“ GPU 上的基於點的 Metaballs 可視化”中有很好的解釋， 鏈接到本章。

這篇文章是關於使用均勻分布在表面上的點或碎片來渲染隱式表面。 他們說這些粒子的計算完全在 GPU 上完成。 只有定義表面的數據才會從 CPU 發送到 GPU，以保持盡可能低的流量。

他們還提供了一些片段着色器程序的偽代碼示例來計算粒子位置、速度等。對我來說，這些程序應該為每個粒子運行一次。

現在我的問題是，它們如何存儲這些粒子？ 它是一種什么樣的數據結構？ 它必須是某種可以在 GPU 上進行讀取和寫入操作的緩沖區或紋理。 但是如何在下一個渲染步驟中再次渲染此緩沖區/紋理？

我的第一個想法是某種頂點緩沖區對象，它在開始時發送到 GPU 並在每次渲染過程中不斷更新。 這可能嗎？

對我的一個要求是它必須使用 OpenGL/GLSL 實現，我希望這是可能的。

Answer 1

是的，您需要某種 VBO 並重復傳遞相同的數據。 數據結構可以是 SoA（數組結構）或 AoS（結構數組），具體取決於您喜歡如何編寫對數組不同屬性的訪問，即：

索A：

• 位置數組
• 速度陣列
• 法線陣列

服務范圍：

• 只有一個包含 [Position, Speed, Normal] 的數組。

  AoS 與用於渲染的交錯數組相同，其中僅在一個數組中保留網格的所有屬性。

您可以使用 VBO 或紋理，唯一的區別是緩存的完成方式，因為紋理針對 2D 訪問進行了優化。

渲染的步驟與您想象的完全一樣，因此您需要做的就是使用計算所需屬性的着色器“渲染”系統的物理步進，然后將相同的結構綁定到真實的圖形渲染中后續步驟。