随着图形硬件的不断升级以及计算机图形学技术的日益发展,计算机图形学应用越来越广泛。在传统的图形应用基础上,计算机图形应用现已经扩展到太空探测、军事战场模拟、电影特效制作、娱乐游戏及医学成像等领域。由于科技发展使得人们对图形效果的要求愈来愈高,以前的昂贵的专业图形工作站已满足不了越来越多的人对高清、实时交互以及真实感等图形应用的需求。长期以来,图形系统设计者面临的挑战就是交互式图形应用,即要求图形处理器具有更为强大的多边形实时渲染性能。交互图式形应用的另外一个趋势是越来越多的使用高分辨率显示设备,以追求所谓的“暴高清”效果。在并行渲染体系结构中,我们发现只有Sort-first可以实时地为大量的图元传送数以百万的渲染像素而无需很大的网络通信带宽和过多的硬件参与。除此之外,该结构还显示出很强的扩展性。因此,Sort-first成为并行渲染应用中的首选。由于帧间相似性和介入流水线浅等优点,Sort-first可以减少额外的不必要的负载,而只需较低的通信带宽。然而,可能存在很多图元集中在某个较小的区域,这极易导致系统中各节点之间的负载不平衡。为了解决这个问题,人们通过研究并提出了很多算法,但这些算法得以充分发挥作用的前提是系统内各节点的性能完全一致。这样一来,为保证性能就需要各节点的软硬件配置完全一致。但是当这些节点不用的时候,便造成了资源浪费。事实上,由于各节点的状态没必要完全一致,所以上述基于同质节点的并行渲染负载平衡算法实用性不大。本课题针对上述问题,立足于项目需求,论文对Sort-first并行渲染系统的动态负载平衡算法进行深入分析和研究。主要内容为:1.对基于同质节点反馈的并行渲染负载平衡算法进行深入分析和研究,并将该算法应用于系统,适度地提升系统的并行性能。2.提出并实现新的基于异质节点并行渲染的负载平衡算法。该算法充分考虑各渲染节点的渲染性能,使得各节点的负载按各自能力进行分配,提高节点使用率,从而降低各节点间的负载不平衡的现象。并将该算法成功地应用于系统。