21、高效并行算法在可见性计算与天际线连接中的应用

高效并行算法在可见性计算与天际线连接中的应用

1. 可见性计算的优化

1.1 任务划分与框架

在可见性计算中，为了提高计算效率，采用了主从架构的并行计算框架。将计算节点划分为一个主节点和多个工作节点。每个主任务包含的三角形数量控制在计算节点 CPU 核心数的 8 到 64 倍之间，这样既能保证计算节点间的计算量分配相对合理，又能避免通信开销过大。

每个次任务是对场景中单个三角形的可见性计算过程，多个次任务组成一个主任务，主任务的划分直接影响次任务。主节点负责分配主任务和退出信号，工作节点负责将接收到的主任务拆分为次任务，并由 CPU 核心执行。工作节点之间没有信息交换。

以下是主节点和工作节点的算法流程：
- 主节点算法 ：

1 Parse scene data;
2 MeshID ←0;
3 TriID ←0;
4 IDWorkerNodeNode ←0;
5 NumSecondaryTask ←X;
6 for node=1 to numberOfNodes do
7     if TriID > MeshID.ntris then
8         MeshID++;
9         TriID ←TriID - MeshID.ntris;
10     end
11     Send TriID and MeshID to the IDWorkerNode;
12     TriID+=X;
13     IDWorkerNode++;
14 end
15 while true do
16     if