[发明专利]一种GPU加速的有向距离场符号建模方法

权利要求书

1.一种GPU加速的有向距离场符号建模方法，其特征在于，包括以下内容：

采用GPU管线架构，通过给定三维空间中的物体的顶点坐标、光照、纹理信息，利用3D图形库OpenGL将其进行一系列的坐标变换、图元组装、光栅化的过程映射到显示屏幕中显示二维图像；

坐标变换、图元组装、光栅化的过程包括数据准备、顶点着色器、细分着色器、几何着色器、顶点后期处理、图元装配、光栅化、片段着色器与像素后期处理，所述数据准备、顶点着色器、细分着色器、几何着色器、顶点后期处理、图元装配、光栅化、片段着色器、像素后期处理依次连接；

将有向距离场的相关算法在片段着色器中进行实现，即可充分利用GPU的并行计算能力，实现生成算法的加速；

有向距离场是由有向距离函数所构成的标量场，有向距离函数即一个数集，集合里包含的是空间内每一点到物体表面或轮廓的最短距离，物体内部的距离为正值，外部为负值。其具体公式表达为：

其中，f(x)为有向距离函数，Min(d)代表空间中一点到边界的最短距离，Ω代表物体内部，Ω代表物体外部。

2.根据权利要求1所述的一种GPU加速的有向距离场符号建模方法，其特征在于，图形管线架构中的顶点着色器、细分着色器、几何着色器、片段着色器各阶段，GPU都是并行地对相关信息进行处理，处理的内容分别为顶点、几何图元和像素片段。

3.根据权利要求1所述的一种GPU加速的有向距离场符号建模方法，其特征在于，有向距离场应用于二值图像，即图像中每个像素点到与自身像素值不同的点的最短距离的集合，而像素值不同点出构成二值图像的轮廓，轮廓内部的距离为正值，外部为负值。