GPU Gems2 - 2 使用基于GPU几何体裁剪图的地形渲染（Terrain Rendering Using GPU-Based Geometry Clipmaps）

【章节概览】

本章描述了一种通过顶点纹理实现的，基于GPU的几何体裁剪图（Geometry Clipmaps）技术。通过把地形几何体当做一组图像来处理，可以在GPU上执行几乎所有的计算，因此可以减少CPU的负载。且该技术较为容易实现。

关于clipmap技术，有几篇很好的文章可以帮助理解

https://blog.csdn.net/yinfourever/article/details/89888501（强烈建议看这篇文章，看后对ClipMap原理会有醍醐灌顶的赶脚）

https://lengbingteng.iteye.com/blog/1845460

https://blog.csdn.net/pizi0475/article/details/48240499

【核心要点】

几何裁剪图（Geometry Clipmap）是Losasso 和 Hoppe在2004年提出的，一种新的用于渲染地形层次细节的数据结构。其将地形几何体缓存在一组嵌套规则栅格中，而栅格随着视点的移动而递增。

Geometry Clipmap：

把地形当做2D的高度图，并把它预过滤进一个L层的mipmap中。对于大场景来说，完整的地形mipmap太大，无法全部加载。所以 Clipmap会在每层缓存一个nxn顶点样本的页面，页面以视点为中心。这里需要注意的是：每一层的顶点都是nxn，也就算是每一层的三角形数量是一样的，只不过大小不一样，所以每一层表现出的面积也不一样，目的是让三角形在屏幕空间中的大小一样。随着视点的移动，裁剪图窗口也会进行移动，并用新的数据更新。为了保证高效的递增更新，每层的裁剪图窗口都以环形方式被访问，即通过2D环绕寻址（2D Wraparound Addressing）。除了第一层以外，其他的层都是一个空心环，”回“ 字，这里看起来，每个外环的三角形是内环的4倍大小。

preview — 图几何体裁剪图的原理。给定一个L层的过滤地形棱锥，几何体剪切图在每个分辨率层缓存一个方形的窗口，从这些窗口提取了一组以视点为中心，具有L个嵌套的“环（ring）”，且最精细的层环是实心的。

图几何体裁剪图的原理。给定一个L层的过滤地形棱锥，几何体剪切图在每个分辨率层缓存一个方形的窗口，从这些窗口提取了一组以视点为中心，具有L个嵌套的“环（ring）”，且最精细的层环是实心的。

裂缝问题的解决：

每一层网格的大小一定是奇数，最好是(n = 2幂k - 1) 因此一般取n = 255。为啥要是奇数呢？主要是为了上一层有一部分覆盖到下一层上。这里采用细的层次多出一个边的方式，对粗的层次进行覆盖，这里只增加一行一列是因为重心位置做了偏移，应该是用0.5格来覆盖边缘部分。这个图很重要，它告诉你每一个环由那些块组成的，把环算出来了，所有的环都可以进行类推。这个橙色的部分，是两块的接壤部分，采样的是退化三角形，本身是不怎么站面积的。对于每一层执行了14次draw 其中12次灰色区块，1次内部调整，1次剩余的三角形。每帧总体需要：6L+5 L为层数。