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。     

基于八叉树的点云数据的组织与可视化

三维激光扫描获取了大量的点云数据,数据的组织直接影响点云数据的操作速度.采用数据库管理点云数据,对点云数据采用八叉树数据模型进行组织,建立空间索引,对点云数据进行分块提取,实现点云数据的检索以及可视化.     

基于线性八叉树的点云简化与特征提取研究

三维激光扫描技术以其数据的高精度与采集的高效率为空间信息的获取提供了一种全新的技术手段。而对点云数据的研究也成为近年的热点。尝试在线性八叉树建立点云数据空间索引的基础上,运用聚类法对点云进行数据简化。根据空间单元曲面变化量对点云进行分类,利用曲率分析的方法提取特征点,进而采用最小生成树算法进行特征边的连接,实现特征线的提取。     

基于线性八叉树的点云简化与特征提取研究

三维激光扫描技术以其数据的高精度与采集的高效率为空间信息的获取提供了一种全新的技术手段。而对点云数据的研究也成为近年的热点。本文尝试在线性八叉树建立点云数据空间索引的基础上,运用聚类法对点云进行数据简化。根据空间单元曲面变化量对点云进行分类,利用曲率分析的方法提取特征点,进而采用最小生成树算法进行特征边的连接,实现特征线的提取。     

从空间矩阵产生线性八叉树编码的算法

线性八叉树编码是一种有效的表示三维物体的方法．本文给出了从物体的空间二值矩阵表示产生线性八叉树编码表示的算法．这在图象处理和几何造型中是十分有价值的     

八叉树空间结构投影的射线物体求交方法

为了提高光线投射算法中射线与物体求交速度,提出一种利用八叉树空间结构在视平面上投影的射线快速求交方法。算法构造平行于视平面的八叉树空间结构,将每个八叉树叶子包围盒沿视点方向投影在视平面上,将视平面划分成若干投影区域。在射线与包围盒求交时,根据射线落在视平面上的位置,确定其所属投影区域,求出与该射线相交的包围盒。实验表明该算法对传统的光线投射算法效率有较大提升。     

线性八叉树的平移和旋转

线性八叉树编码是一种有效的表示三维物体的方法。给出了线性八叉树的平移和旋转算法,它们都有线性的时间复杂性。     

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。     

基于八叉树网格的直流电阻率法有限元数值模拟

在VC环境下,使用C语言,实现了基于八叉树网格的三维直流电阻率法有限元数值模拟程序。三个典型模型的算例被用来证明八叉树网格方案适合于复杂地电模型的数值模拟：数值模拟了球体模型,随着网格对球面边界的不断逼近,数值模拟的精度也逐步提高;计算了覆盖层下倾斜板状高阻体模型,在偶极-偶极视电阻率断面上,能清晰地看见高阻体模型的形态、埋深;仿真了联合剖面法测量三维地形下埋藏低阻椭球体的情况,由于地形的影响,在视电阻率曲线上不能发现低阻异常的存在,利用比较法进行地形改正后,低阻异常得到凸显。     

应用于全局照明的光线追踪：性能优化与特效实现

全局照明在电影工业、飞机和汽车制造业有着广泛的应用,而光线追踪对于全局照明至关重要.光线追踪通过追踪光线到图像平面在二维屏幕上呈现三维图像,是计算机图形学里的1种基本渲染技术,但是实现光线追踪计算量非常大,尤其是当要追踪上百万条光线时.本文探讨了利用反射优化、超高速缓存、迭代追踪、多核/分散式网络等技术对基于KD-树的光线追踪的优化.用分布式光线追踪技术实现了抗锯齿、景深、软阴影等三维特效,最后还实现了基于GPU的光线追踪并应用于反射、折射、景深、运动模糊等特效.     

三维GIS中的八叉树模型可视化研究 --以矿体信息为例

可视化是地理信息系统的重要功能,它是直接观测空间数据的主要手段。此次研究工作以矿体信息为例,根据八叉树编码规律及其自然消隐特性,不必再对体元素进行排序、检索,从而简化了隐藏面的消除,实现了真三维体空间的表达,编制了具有三维可视化功能的GIS模型软件包。     

基于体视化技术的矿床数据库管理信息系统

讨论了基于体视化技术的矿床数据库管理信息系统的设计思想及实现技术.该系统是一个集图形数据管理、属性数据管理和空间数据分析为一体的管理信息系统.它利用八叉树数据结构实现了数据的压缩存储;结合了传统的MIS技术和GIS技术,实现了图形和数据的有机结合.     

基于多分辨方法的海量数据三维云体绘制

针对因图形硬件存储能力有限带来的海量云数据体绘制的交互性差等问题,提出了一种适用于大规模体数据压缩的多分辨率三维云体绘制方法。该方法首先引入基于变异系数的多分辨率细节层次划分,再利用小波变换和最优量化对划分数据块进行压缩,最后采用基于GPU的自适应采样光线投射算法对云数据进行体绘制。实验结果表明:该方法与传统的多分辨率压缩绘制方法相比,既提高了绘制速度,又保证了绘制的逼真效果。     

方ray可解方程组与ray S*-阵的图论特征

给出了系数矩阵为方阵的复线性方程组为ray可解、非负ray可解及全非零ray可解等的图论特征刻画。得到了这些方程组的解的ray模式的图论表述．应用这些结论还给出了rayS^*-阵和rayS-阵的图论特征刻画。及其他若干类特殊的复线性方程组的ray可解性条件．     

基于模糊结构元方法的模糊线性回归模型

由于统计分析中线性回归分析方法的可靠性不高，人们提出模糊线性回归方法，但是这种方法有随着自变量的增大回归函数将越来越模糊的缺陷。利用模糊结构元的方法揭示了这一缺陷，并采用模糊函数拟合数据点的方法克服了这一缺陷，这里的模糊函数采用模糊结构元的表示方法。理论证明这是一种有效的模糊回归分析方法，并通过实例加以应用，取得了很好的效果。