OpenGL分片渲染实现

通过OpenGL单机渲染的图片分辨率总是有限的（通常情况下viewPort的大小为2K或者更小），但随着计算机图形学的发展，超高分辨率图片的需求越来越大。为了解决这种供需之间的矛盾，通过一些数学计算，使用OpenGL实现一种大图片的分区域不失真渲染，暂且将这个称之为基于OpenGL的分片渲染技术（Tile Rendering）。使用它可以渲染任意大小的图片。

       OpenGL提供透视投影的操作函数（我们使用glFrustum()），用以实现近大远小的逼真显示效果。glFrustum()函数通过left、right、bottom、top、zNear、zFar定义了一个如下图所示的平截头体（frustum）的几何体。

                                                        

放到上大神这些参数可以计算出视角角度、纵横比，以及到近裁剪面与远裁剪面的距离。落在这个视锥体范围内的场景对象会进入渲染阶段，从而被显示出来，落在视锥体外部的场景在经几何处理之后被裁减掉。分片渲染的原理是通过当前区域的大小以及在原图像的相对位置计算出视锥体的参数，同时各个子区域的视点保持一致。设图像的参数为：ImageWidth、ImageHeight，原先的glFrustum参数信息为：Left、Right、Bottom、Top、ZNear、ZFar。当前子区域的参数为：TileWidth、TileHeight、TileLeftDownX、TileLeftDownY。子区域的深度信息（即ZNear、ZFar）与全局的保持一致。则TileLeft、TileRight、TileBottom、TileTop分别采用如下的计算公式：

                                                             

对于想渲染的一个超大分辨率的图像，只要将其划分为若干计算机能够渲染的小区域，并取得每个区域的宽高以及相对的位置信息，使用上面的计算公式算出视锥体的参数，并在渲染时调用glFrustum()，完成平截头的设置，将每个区域的显示信息合成，即可得到完整的最终显示图像。给出一个我做的实验例子：最终图像分辨率为1366*768，每片的大小：512*512。程序运行效果与最终合成效果如下：

分片渲染效果中的其中一片：

                                                    

最终合成效果：