一种用于实时体绘制系统的自适应采样算法

本文讨论了一种用于体绘制的、支持基于空间跳跃和自适应光线终止等优化算法的高效硬件结构及一种加速半透明物体绘制的新技术 .这种硬件结构用于绘制规模为 2 5 6 3 体元的数据时可达到 70Hz的帧频 ,但这样的帧频只是在体元的透明度都被置为 0 (完全透明 )或 1(完全不透明 )的情况下才能取得 .引入新的加速技术后 ,绘制半透明物体的帧频也可接近上述数值 .新的加速技术采用自适应采样步长减少体绘制过程中冗余的体元重采样 ,从而使算法的复杂度和对存储器的带宽要求大大减小 .新的加速技术对半透明体数据可取得高达 4 7倍的加速比 .采用新的加速技术需要在开始交互绘制前对体数据进行距离编码 .优化后的距离编码对有 8兆体元的体数据的预处理时间仅需要 8～

三维数据场实时体绘制研究进展

在分析了三维数据场实时体绘制研究现状的基础上,重点探讨了三维数据场实时体绘制的五种方法:降低采样维数法、空间相关性法、跳过空体元法、基于硬件的方法及并行处理的方法,并比较了各种绘制算法的特点,从而指明了三维数据场实时体绘制进一步研究的方向。

医学三维动态超声实时体绘制

三维动态超声具有非常广泛的发展前景和临床应用。但是三维动态超声的数据结构不属于三维规则数据场,所以不能直接在微机上采用三维纹理加速算法实现实时体绘制。本文首先介绍了基于微机平台的针对三维规则数据场三维纹理体绘制加速算法。通过现代微机显卡结构的分析讨论,本文提出了利用现代微机显卡中的顶点渲染器编程实现三维动态扇扫数据场到三维规则数据场的快速变换,然后利用显卡中的三维纹理快速运算功能,从而在普通微机平台上实现了三维动态超声的实时体绘制。本方法具有很广泛的应用价值。

基于CUDA海量空间数据实时体绘制研究

针对海量空间科学数据的精细及实时三维绘制需求,提出并实现了一种基于CUDA语言的并行化光线投射体绘制加速算法,利用传统体绘制算法中光线投射法的可并行特点和GPU中高速的纹理查询的优点,通过一个实际坐标到纹理坐标的转换函数实现了对不规则采样数据的准确采样,并完成了绘制算法的CUDA并行化改造,通过CUDA语言利用GPU强大的并行计算能力实现了对海量空间数据的实时三维光线投射绘制。

基于CUDA架构的复杂电磁环境空间数据实时体绘制技术

当前电磁环境日益复杂,使用直接体绘制技术展现电磁态势能够辅助指挥员直观、准确的掌握战场态势。研究电磁环境的体绘制技术:使用光线投射算法对电磁态势的采样数据场进行绘制,分析并解决了采样数据场在不同坐标系间变换时产生的光线修正问题,同时为了提高直接体绘制的绘制效率,利用CUDA架构对更新数据的计算和光线投射算法的绘制过程进行加速。实验结果表明,使用CUDA架构加速能够实时绘制复杂电磁环境,绘制结果较好的展示了电磁态势的分布等信息,同时能够进行实时交互。

基于可编程GPU的快速体绘制技术

新一代的图形显示硬件集成了以图形处理器(GraphicsProcessingUnit,GPU)为核心的可编程顶点着色器和可编程像素着色器,为实现实时体绘制技术提供了硬件加速支持.该文首先分析了可编程GPU的绘制流水线、硬件体系结构和快速绘制原理.最后基于可编程GPU实现了医学体数据的快速最大密度投射体绘制方法.实验表明,采用GPU的可编程像素着色器进行体绘制所需要的时间明显地少与不用GPU的可编程像素着色器进行体绘制所需要的时间.

基于PC环境的DICOM医学图像体绘制

针对DICOM医学图像特点,提出了一种基于PC环境的医学图像体绘制方法。该方法通过从DICOM文件中获取图像的相关信息确定三维体数据模型,对该体数据首先进行降维,再对降维后的体数据进行分类,将前景体素分离出来;进而对前景体素先采用最近邻插值,而后采用三次线性插值的体绘制方法进行显示。实验结果表明,该方法能够在PC上实现医学图像的实时体绘制。

一个三维医学图像实时可视化系统4D View

通过结合国际上先进的可视化工具包 (VTK)和实时体绘制系统 (Volum e Pro) ,研制开发了医学图像实时可视化系统 4DView。该系统能够对 MR、CT等医学图像进行实时的三维可视化和交互操作。本文首先简单介绍了 VTK和 Volume Pro及其相互结合 ,然后详细讨论了 4DView的系统设计和各功能模块 ,最后给出了从 4DView系统获得的一些医学图像可视化结果。实验结果表明 ,4DView能有效地解决三维医学图像可视化及其交互操作实时性不强的问题 ,在临床诊断。