一种八叉树编码加速的3D纹理体绘制算法

针对后分类3D纹理体绘制算法在数据量较大或片元着色程序较复杂时绘制速度较慢的问题,提出了一种基于八叉树编码的加速算法.首先设置八叉树的高度,并根据空间位置对体数据逐层剖分,然后构建八叉树,用八叉树结点来保存生成子块的相关信息,最后遍历八叉树来实现空间跳跃,减少了在体数据内采样生成的片元数量,从而缩短了GPU对片元进行着色、测试、混合等处理的时间.实验结果表明,该算法可应用于不同片元程序的纹理体绘制中,绘制速度均在10帧/s以上,与自适应分块加速算法相比,该算法能获得平均3.7的高加速比.     

基于八叉树三维农作物叶片的体建模算法

为了实现在三维虚拟环境中对农作物叶片的形态建模与精确控制,根据体图形学理论与八叉树的特点,提出了一种针对三维农作物叶片的八叉树体建模算法,由于叶片模型内部实体属性变化的不均匀性,并且三维叶片纹理、叶片旋转角度、颜色密度分布等复杂属性的变化不规则性,算法选取不规则的八叉树体元作为形态建模的主元素,进而更加充分的表示叶片内部的细节,整体形态建模效果表明,文中算法能够充分表达农作物叶片的内部属性,建模效果真实感强,并且易于控制。     

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。     

一种基于移动设备的医学图像体绘制方法

针对移动设备硬件局限性,提出一种新的纹理切片体绘制方案,利用最新支持移动设备的OpenGL ES 2.0接口的图形处理能力,精心地设计体绘制着色程序,完全避免复杂的计算和条件分支,较好地解决了实现医学图像交互式体绘制速度慢的问题。通过在不同的设备上和不同的场景下进行实验,表明本文的方法可以使绘制帧率提高一倍左右。     

基于多视角的动态八叉树碰撞检测算法

碰撞检测是虚拟制造系统的重要组成部分，快速精确的碰撞检测算法直接决定仿真效果的好坏。在基于JAVA 3D的虚拟切削系统中，由于JAVA 3D原有的碰撞检测算法不完善，存在误判和误差较大的问题。提出了基于多视角的动态八叉树碰撞检测算法，可避免误判，减小原来的误差，实现了对JAVA 3D碰撞检测算法的改进。     

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(Graphics Processing Unit,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.     

基于八叉树的颜色减少方法

介绍了一种简单的颜色减少方法－八叉树法,对八叉树的建立,使用作了详细说明,并给出了相应算法的主要步骤。     

基于频度严格优先的八叉树色彩量化算法

提出一种频度严格优先八叉树色彩量化算法,在常规八叉树节点结构基础上增加归并标记属性,用于记录色彩量化过程中节点归并状态,同时改进八叉树归并算法,每次只对深度最大、频度最小的叶节点进行操作.实际应用表明,新算法生成的图像,其色彩表现更加精细,特别在预设保留色彩数很小时,能显著改善量化效果.算法已在棉袜设计中得到成功应用,并可以应用于纺织、地图等图像的色彩量化处理.     

基于图像处理器的EWA Splatting体绘制加速算法

提出了利用目前的图像处理器（GPU）的点块纹理、帧缓存对象（FBO）和可编程功能来加速实现EWA Splatting的体绘制算法.该算法直接以采样点作为代理几何,利用光线投射在GPU中求取每个像素点的所对应三维纹理坐标,同时用一个近似低通滤波器代替高斯滤波器.试验结果表明,所提出的算法可以应用于高质量的交互科学计算可视化.     

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     

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PC图形卡W-Buffer的交互直接体绘制

提出一种基于PC图形卡W Buffer的交互光线投射算法,这是一种面绘制与体绘制结合的快速体绘制方法.首先用3D分割等方法提取边界体素或用MarchingCubes等算法提取等值面,然后利用图形硬件预先投影这些边界体素或等值面以产生深度信息,最后由光线投射模块根据W Buffer中的深度信息快速找到实际等值面的位置,进行采样、着色、不透明度与颜色合成等渲染工作.这一方法不仅显著地加快了成像速度,而且不降低图像质量.实验结果表明,用该算法在PC机上以200×200分辨率渲染时,能达到10帧/秒的速度,基本满足虚拟内窥镜系统的动态导航和高质量图像要求,具有较大实用价值.     

基于矢量场自适应采样算法的图像体绘制技术

针对医学数据体绘制的特点,研究了体数据矢量场的变化特征,分析了采样频率与矢量场的关系,提出基于矢量场的自适应采样算法,对重建图像贡献最大的数据区域采用高频采样,对其贡献小的数据区域采用低频采样,从而自适应地控制采样步长,提高了重建性能.研究结果表明,自适应采样算法在重建效果不受影响的前提下,将重建速度提高约30％～60％.     

基于Shear-Warp的预合成体绘制方法

为提高用Shear-Warp重建的三维医学图像的质量,提出了一种改进的基于Shear-Warp的预合成体绘制算法IPVR.该算法采用预合成体绘制技术,在重采样过程中,结合体绘制方程和光照模型,确定最终的重采样值并合成中间图像,从而消除标准Shear-Warp算法中因欠采样而产生的混淆现象.实验证明该方法满足实时体绘制要求,显示效果较好.     

一种基于Phong模型的体绘制明暗度快速算法

高效，精确地完成三维医学图像数据（如CT，MRI等）的体积显示，有助于医生对感兴趣的病灶部分或器官形成直观的认识，从而做出诊断或手术计划，针对体绘制的一个重要环节－明暗度的处理，提出了一种基于球面三角化的快速算法，其速度较传统的明暗度处理方法快近2倍，同时大大节省了中间数据的存储量，有利于在微机上实现，误差分析和实验结果表明，所提出的快速算法绘制质量与传统方法没有明显差异，具有可行性。     

基于体单元的光线跟踪算法

论述了体光线跟踪的基本原理及算法实现。将物体划分为若干个体单元，光线若与体单元相交，则经过体单元反射或透射后继续跟踪，对体单元采用体可视化技术进行显像，生成真实感图形。体光线跟踪算法可生成复杂景物的高质量图形，较光线跟踪算法的存储信息量小，而且可以体现物体深层的研究。     

A Scalable Data-Distributed Algorithm for Volume Rendering on Parallel Virtual Machines

IntroductionVolume rendering is an essential method forexploring the inner structure of complex3- D data.One of the classic volume- rendering approaches isthe so- called ray- casting algorithm. In thisalgorithm,each image pixel is rendered accordingto a ray which is emitted from the pixel and isoriented towards the observation direction. Thecomputations along each ray consist of two typicalphases:resampling of the3- D data followed by thecolor composition. Unfortunately,both phases aretime c…     

一种大规模体数据压缩体绘制策略

针对基于GPU的大规模体数据直接体绘制过程中遇到的显存不足的问题,提出了一种大规模体数据的压缩绘制策略.该策略结合小波变换和分类矢量量化进行数据压缩,采用基于GPU的光线投射算法进行绘制,在绘制时,只解压变换当前绘制所需要的极少数数据,并结合多分辨率绘制,实现实时交互.基于CUDA的实验表明:该压缩绘制策略有效解决了显...