6.3.5  运动角色绘制的硬件加速

在运动角色场景仿真应用中，有两个过程可以应用GPGPU技术加速计算，分别是运动角色变形过程和运动角色绘制过程。对于二维角色变形，可以使用硬件加速计算自适应变形网格顶点坐标，从而减少角色变形的计算时间。在运动角色绘制过程中，可以使用硬件加速计算Billboard的顶点坐标。对于二维角色变形的硬件加速，在本书第2章中已经详细介绍GPGPU加速的变形网格计算的两种方法。本节介绍采用GPU顶点渲染器加速计算Billboard顶点坐标的方法。

根据该角色的运动轨迹，计算角色在场景中该时刻的位置，然后将该位置传递给GPU顶点程序，在GPU中计算。在顶点程序中Billboard的顶点坐标，根据观察者所在位置和角色高度宽度，计算Billboard顶点坐标。角色绘制加速计算的GPU程序输入是观察者的位置、各活动角色的高度宽度及其在三维场景中的位置，输出是场景中各活动角色Billboard的顶点坐标，在三维场景中应用角色变形生成的动态纹理渲染Billboard，最终得到三维角色运动场景。

GPU加速角色绘制的顶点程序可以描述为

（1）计算从观察者到活动角色的视向量；

（2）计算当前角色Billboard板的旋转角度；

（3）计算Billboard板顶点在局部坐标系中的坐标；

（4）根据活动角色位置，把局部坐标转换成全局坐标。