随着计算机图形学理论的完善和图形处理软硬件技术的发展，图形绘制技术日益深入地应用到设计、娱乐、科学研究等各个方面，成为了人类生活不可缺少的一个部分。各个领域的应用，不断从绘制速度、真实感、显示尺寸、分辨率等方面向图形绘制技术提出挑战。并行绘制技术将并行计算理论和方法引入图形处理领域，是实现高性能图形计算的重要手段。 体系结构研究是并行绘制技术的核心。传统上，按照多条流水线的组织方式，并行绘制体系结构分为sort-first、sort-middle、sort-last三类。大量的研究工作在这个理论框架下展开，目前集群并行绘制系统大都为sort-first结构，sort-middle和sort-last结构则常被应用在一些硬件图形系统的实现上。 图形绘制系统又可按照API分为立即模式和保留模式两类。本文提出一种对并行绘制体系结构进行分类的新思路：将并行绘制系统分为立即模式并行绘制系统和保留模式并行绘制系统。两者的本质差别是数据存储方式不同，由此引起它们在整体工作流程、归属判断、兼容性等方面一系列的差异。前人对立即模式并行绘制体系结构已经进行了比较充分的研究，本文深入研究了保留模式并行绘制体系结构，主要贡献如下： 首先，明确提出了保留模式并行绘制体系结构。通过对立即模式系统的分析和比较，指出保留模式并行绘制结构潜在的优势，提出对保留模式并行绘制的研究目标。 其次，对实现保留模式并行绘制系统的关键技术进行了系统而深入的研究，包括： 1．提出并实现了一个适应保留模式并行绘制系统的对象分布方案，包括对象定义、创建、远程调用、删除、同步等机制。这样一套高效、透明的对象分布方法，是保留模式并行绘制系统可工作的必要条件。 2．对保留模式并行绘制中图形数据的存储进行了研究。提出保留模式并行绘制的数据存储方法分为冗余方式和唯一方式两种。提出了一种保留模式并行绘制唯一存储方式的工作构架，以原型系统进行了验证。 3．研究了保留模式并行绘制的归属判断问题。发现保留模式并行绘制系统可以利用对图形数据的控制能力对模型进行剖分，进行更加高效的归属判断。相对于普通的Box剖分，Ball剖分具有更快的计算速度。数据唯一存储和模型剖分是保留模式并行绘制独有的特性，凸现了保留模式并行绘制结构的优越性。 4．在分析已有的基于几何数据分析的并行绘制负载平衡算法的基础上，提出了浙江大学博士学位论文 基于时空转换的负载平衡算法:以时间值直接作为绘制节点负载的度量，以 空间值控制负载的分配，通过适当方法完成时间值到空间值的转换。这种算 法最大的优势是开销小，实用性强，对原型系统的测试证明了这种算法的有 效性。 最后，应用前面的部分研究成果实现了保留模式多屏并行绘制系统MSPR，该系统可以实现图形绘制的大屏幕、高分辨率显示输出。