一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110070597A(43)申请公布日2019.07.30(21)申请号201910262194.5(22)申请日2019.04.02(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人喻斌(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人宣慧兰(51)Int.Cl.G06T15/60(2006.01)G06T7/50(2017.01)G06T1/20(2006.01)G06F12/0877(2016.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法(57)摘要本发明涉及一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法，包括：S1、在渲染过程的主机端加载场景数据，将场景数据传输到OpenCL设备端；S2、将图像中的像素点映射到OpenCL的工作项中；S3、为OpenCL设备端加载计算任务；S4、利用所有OpenCL的工作项同步执行内核函数，实现对Unity3D渲染过程的并行计算优化；S5、将内核函数的计算结果写回到全局内存空间中，完成图像中的每个像素点信息的更新；S6、完成后续渲染过程。与现有技术相比，本发明实现了对Unity3D渲染过程的并行化优化加速，减少了Unity3D在渲染过程中的计算负担，在保证渲染质量的前提下，运算速度加快了近10倍。CN110070597ACN110070597A权利要求书1/1页1.一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在渲染过程的主机端加载场景数据，将场景数据传输到OpenCL设备端；S2、将图像中的像素点映射到OpenCL的工作项中；S3、为OpenCL设备端加载计算任务；S4、利用所有OpenCL的工作项同步执行内核函数，实现对Unity3D渲染过程的并行计算优化；S5、将内核函数的计算结果写回到全局内存空间中，完成图像中的每个像素点信息的更新；S6、完成后续渲染过程。2.根据权利要求1所述的一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法，其特征在于，所述步骤S2中采用阶段式映射方法将图像中的像素点映射到OpenCL的工作项中。3.根据权利要求2所述的一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法，其特征在于，所述阶段式映射方法具体包括：将一个图像中的像素点映射到一个工作组中，一个工作组对应着一个计算单元，工作组根据硬件的特性自动调整其所包含的工作项的数目和工作项所包含的像素点的数目。4.根据权利要求2所述的一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法，其特征在于，所述阶段式映射方法的访存模式为：设一个工作项包含n个像素，每个工作项读取n个像素点，组成长度为n的向量，每个工作项以其全局索引值为相对起始读取地址，每次读取都相隔128个字节。5.根据权利要求1所述的一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：在OpenCL执行模型中将具有内存冲突的任务分解为多个相互独立的子任务，这些子任务通过多个内核函数的形式进入命令队列中，顺序执行命令队列得到子任务的计算结果，最后进行并行统计指令，将这些子任务的计算结果合并求解。6.根据权利要求1所述的一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：在渲染过程的主机端加载场景数据并存储到图像缓存区中，将图像缓存区加载到主机端指针中，并将host_ptr指针拷贝到OpenCL设备端中，完成主机端到OpenCL设备端场景数据的传输。2CN110070597A说明书1/5页一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法技术领域[0001]本发明涉及OpenCL并行计算领域，尤其是涉及一种基于OpenCL的Unity3D渲染加速方法。背景技术[0002]随着信息时代的发展，人们面对的数据量越来越庞大，对计算性能的需求也随之急剧地增加。过去的计算性能的提升主要靠提高处理器频率或是增加处理器的核心数，然而，在CPU上进行的串行计算目前已经达到了计算效率的瓶颈，即使是多核CPU也难以满足当今的计算需求。而GPU从最初的只用于图形处理的处理器已经发展成了可以编程的计算平台，其具有更强的浮点计算能力和并行计算能力。GPU平台中的OpenCL并行计算框架就在这一背景下得到人们的广泛关注。[0003]Unity3D渲染的实质工作是在计算机中模拟现实生活场景中真实物体的物理特性，包含物体形态、光照阴影变化、几何纹理以及材质等，并根据视点以及模型的位置变化、遮挡影响以及光源变换引起的色彩变化，并将最终的计算结果显示在二维平面上，是一个非常复杂的计算过程。目前的解决方案多是基于CPU平