GPU 几何计算）核心流程总结

(将三维几何体(SOP)数据化，烘焙(Bake)成二维纹理(TOP)，再通过TOP/GLSL来对几何体进行无限可能的程序化操作。)

以下内容梳理了“基于 TOPs 的 GPU 几何计算”思路及关键步骤，对应课堂提问与解答要点，帮助学生快速理解与复现。

1. 数据纹理化

• 点坐标：
  SOP → Info CHOP (Position CHOP) → CHOP → RGB TOP
  生成 (pointCount × 1) 的纹理，每像素存储一个顶点的三维坐标。

• 顶点索引：
  SOP → Table DAT（Primitives→vertices 列）→ DAT→CHOP → Monochrome TOP
  生成 (primitiveCount×3 × 1) 纹理，每三像素对应一个三角形的三个顶点索引。

2. 索引归一化

• 用 Math/Limit CHOP 将索引映射到 “：
  uv = (index + 0.5)/pointCount

• +0.5 保证采样对准“像素中心”，避免跨像素误差。

3. 顶点查找

• Pixelate TOP（或 Point Cloud TOP）：
  输入索引 UV，输出对应的点坐标 RGB。
  确保分辨率与索引纹理匹配，否则行列会错位。

4. 噪声扰动与缩放

• Noise CHOP → CHOP To TOP：生成与顶点数等长的噪声纹理。

• Subtract TOP：coord = originalPos − noise，将噪声作为偏移量从顶点坐标中减去。

• Math TOP (Multiply = –0.5)：

  • *0.5 缩放到半幅度，限制变形大小。

  • *–1 反转方向，实现凸凹反转效果。

• Add TOP：newPos = originalPos + scaledOffset，将扰动应用回顶点。

5. 重新打包与渲染

• Point Repack TOP：
  将 (primitiveCount×3 × 1) 的变形后顶点坐标纹理重新打包，输出供 SOP/Geometry COMP 使用的顶点数组。
  必须设分辨率为 primitiveCount×3 × 1，保证每个三角形的三点依次排列。

• Copy SOP：按三角形模板复制，以新顶点数组重建几何。

• Render TOP：渲染最终变形网格。

课堂讨论要点

1. 半像素偏移：了解为什么在 Pixelate 前后需要加 0.5，以确保采样中心对齐。

2. 索引与坐标分离：掌握索引纹理化→归一化→查找点坐标的工作流。

3. 噪声应用：通过 Subtract + Multiply + Add 实现可控、中心对齐的局部变形。

4. Point Repack 原理：理解为何输出分辨率必须等于三角形数×3，以及如何正确重建几何。

5. 性能优势：对比 SOP/GLSL 和纯 TOP 方法，展现 GPU 并行纹理操作的高效性。

以上总结覆盖了 Packeta12 方法中“为什么做这一步”、“如何映射与采样”、“如何完成变形与重建”的核心知识点。