基于八叉树编码的CUDA光线投射算法

目的针对传统的GPU光线投射算法绘制效果差,绘制效率低的问题,在CUDA架构上对光线投射算法进行优化和加速。方法首先采用八叉树对体数据进行编码,有效地剔除体数据中对重建图像无贡献的部分;其次,将体数据绑定到三维纹理上,根据体数据大小分配线程,每条光线与体数据求交时采用并行计算;最后,在CUDA内核中实现光线投射算法。结果仿真实验结果表明文中算法可以将传统GPU光线投射算法的绘制速度提高7～15倍,并增强算法的绘制效果。结论算法对传统的GPU光线投射算法的绘制速度和效果都有提高。     

一种适合于薄细结构显示的光线投射方法

光线投射算法是三维数据可视化中一种重要的数据遍历方法，文中详细分析了该算法在显示薄细结构时所面临的困难，提出了两种改进算法，成功地解决了原算法的缺陷。     

光线投射加速算法研究与实现

光线投射算法是医学图像体绘制技术中的经典算法,但绘制速度很慢,文章对其各个环节提出了加速算法,包括设置法向量明暗度查找表,减少投射光线及加快求交采样,并得到了理论验证和实验实现。     

基于包围跳跃的CUDA光线投射算法

针对传统光线投射算法绘制速度慢和GPU (Graphics Processing Unit,图形处理器)不能有效进行并行计算的缺点,文章提出一种基于包围跳跃的CUDA(Compute Unified Device Architecture,计算统一设备架构)光线投射算法,首先介绍了CUDA的编程模型和线程结构,然后用包围盒技术隔离体数据周围无效的空体素,减少投射光线的数目;利用光线跳跃技术,在包围盒内进行快速光线的合成,跳过透明的体素,减少大量体素的重采样;最后使用CUDA强大的并行处理计算的功能实现光线投射算法。实验结果表明,本文的方法在保证图像质量的同时,在绘制速度上比基于GPU加速的光线投射算法有14倍的提高,能够接近实时绘制,有很好的应用价值。     

规则数据场相关性的光线投射算法

光线投射算法是体绘制中的经典方法之一,这一算法突出的优点是不必再单儿消隐,具有结构清晰,算法简单,实现便利的特点,但简单的光线投射算法存在采样效率低和绘制精度低的缺点,本利用数据场的相关性和不等步长的采样方法来改善光线投射算法的不足,使它既具有快速的优点又具有较高的成象精度。     

基于光线投射的体绘制系统VIZARD Ⅱ

体可视化是一个从不同的科学角度去查看和分析大量数据的重要工具,它在许多领域有广泛的应用,例如生物医学、地球物理学、计算动态流体学、有限元建模、计算化学等.大数据集的实时可视化对现代工作站有很高的计算要求,特别是在内存系统,而要求的内存带宽在大多数的现在工作站和个人计算机上是不能达到的.如果要达到所要求的带宽,数据集必须被划分到多个内存模块中,而且必须使用并行处理的方式.这篇文章介绍的体绘制系统正是采用并行和流水线技术来实现光线投射,使实时体可视化在费用,性能方面都进行了优化.     

基于光线投射的体绘制系统VIZARD II

体可视化是一个从不同的科学角度去查看和分析大量数据的重要工具,它在许多领域有广泛的应用,例如生物医学、地球物理学、计算动态流体学、有限元建模、计算化学等。大数据集的实时可视化对现代工作站有很高的计算要求,特别是在内存系统,而要求的内存带宽在大多数的现在工作站和个人计算机上是不能达到的。如果要达到所要求的带宽,数据集必须被划分到多个内存模块中,而且必须使用并行处理的方式。这篇文章介绍的体绘制系统正是采用并行和流水线技术来实现光线投射,使实时体可视化在费用,性能方面都进行了优化。     

基于VTK的光线投射算法的采样间距

在VTK算法平台上,分别采用细胞显微图像和头部图像等三维体数据实现了光线投射体绘制算法。实验采用不同的采样间距,得到不同的重构效果,所需的重构时间也不同。通过比较与分析采样间距与重构效果和重构时间的关系,获得合理的采样间距,为不同的序列切片图像三维重建技术研究与应用提供了实验基础。     

基于光线投射法的三维有限元网络自动划分

提出并实现了一种基于光线投射法的三维有限元网格自动划分方法，能适用于任意用ＣＳＧ树表示的三维实体。此方法先把三维实体离散成一定形状的体元，再由体元产生有限元四节点四面体网格。最后给出了用此方法划分的两个实例。     

一种基于非透明度校正的光线投射体绘制算法

针对传统光线投射体绘制算法的非透明度校正不能满足实际应用的要求,提出了一种新的体绘制算法。该算法基于新的采样合成函数,采用非透明度提前截止来判断光线终止。最后,通过gsgl语言编写顶点程序和片段程序对实现了算法。实验结果表明该算法在不同的采样间距下都可以大大改善体绘制的质量和速度。     

基于GPU的面向SPH流体模拟的邻居查找算法

为了提高基于平滑粒子动力学( SPH)的流体模拟速度,提出了一种在图形处理器( GPU)上实现的基于网格的邻居快速查找算法.该方法首先使用粒子位置纹理信息建立对应的网格纹理,然后利用GPU排序方法按照粒子的网格索引进行排序,最后在排序后的网格纹理中得到粒子的邻居粒子索引,并将其赋值到预计算的粒子邻接纹理中.该方法克服了...     

基于图形处理器的锥束CT快速迭代重建算法

提出了一种基于图形处理器实现的锥束CT图像迭代重建算法.该算法将三维纹理作为被重建物体的离散模型,基于射线投射方法实现了锥束CT的正投影计算;通过反向逐层映射到三维纹理实现了反投影计算;采用多纹理融合等技术完成了图像校正和投影校正.与经典的TMA-SART算法比较,作者算法运算速度快,占用显存少,支持全浮点精度运算,且易于在算法中添加先验知识和约束条件.通过对Shepp-Logan模型的图像迭代重建实验,验证了该算法的优势.     

基于光线投射法的三维有限元网格自动划分

提出并实现了一种基于光线投射法的三维有限元网格自动划分方法，能适用于任意用ＣＳＧ树表示的三维实体．此方法先把三维实体离散成一定形状的体元，再由体元产生有限元四节点四面体网格．最后给出了用此方法划分的两个实例．     

薄带连铸Cr17铁素体不锈钢的织构演变

以具有不同初始组织的Cr17铁素体不锈钢双辊连铸薄带为实验材料,分别进行相同的冷轧及退火处理,对织构演变进行了对比研究.结果表明:织构演变与薄带的初始组织、织构密切相关.柱状晶薄带具有显著的(001)//ND织构,等轴晶薄带则具有微弱的随机织构;两者经冷轧后都形成了较温和的α纤维织构及较均匀的γ纤维织构,但是,后者的α...     

基于Ray Tracing的《计算机图形学》实验教学研究

真实感图形学是计算机图形学的重要研究方向之一,主要研究如何使用计算机模拟真实场景,生成真假难辨的画面。但是,目前高校《计算机图形学》的教学内容常以简单画面的绘制为主,忽略了有关真实感绘制的内容。文中针对真实感图形学,根据真实感绘制中常用的光线跟踪算法设计教学实验,以加强学生对真实感图形学的了解。实验涉及场景光照明模型与几何求交等知识,可以培养学生研究问题和解决问题的能力。     

表面纹理的参数评定研究

针对表面纹理的参数评定问题,提出了表面纹理可以从纹理图案和纹理粗糙度两方面入手加以评定的观点．重点探讨了运用三维粗糙度的几项特征参数定量地评定表面纹理问题．介绍了特征参数的计算原理、测量方法,并且对所测的数据进行了统计分析,拟定了部分纹理的参数标准,验证了采用特征参数评定表面纹理的可行性     

纬编针织物外观模拟纹理映射技术研究

为更好地展示针织物的着装效果,针对针织纹理图案结构性强的特点,将网格分割算法同两步纹理映射算法相结合.首先利用模型三角片的切向量场将其进行区域划分；然后在两步纹理映射的基础上,提出了将区域的包围盒作为中介面进行纹理映射的算法；最后利用拼接面片纹理技术对纹理接缝区域进行平滑处理,实现纹理的无缝拼接.试验结果表明,该算法既保证了纹理图案在三维模型表面的连续感,又能满足纹理走向符合物体表面形状的要求.     

在湿型铸造中造型材料对改善铸件表面质量的作用

提高铸件表面质量是当今工业发展的迫切需要。笔者通过生产实践，就湿型铸造中如何发挥造型材料对改善铸件表面质量的作用这一问题，提出了一些具体的看法。     

光线跟踪的直线与球体求交的快速算法

光线跟踪技术的实用性取决于光线与场景物体求交算法的速度．本文就光线与球体的映射问题，提出了一种光线与球体求交的非解析法，提高了光线跟踪求交的速度