基于GPU通用计算的图像体绘制

2009-9-14 作者: 吴井胜 鲍旭东 来源: 万方数据

关键字: 体绘制 GPU通用计算 代理几何面 

基于GPU(graphic processing unit)的体绘制是体视化技术研究的重要分支。应用GPU通用计算改 进基于GPU的图像体绘制,在体积图像处理、代理几何面生成、代理几何面渲染等体绘制过程中使用GPU通用计算技术,以提高绘制效率,改善图像质量。实验证明,基于GPU通用计算的体绘制在交互性能和绘制效果方面均表现良好。

  1 、引言

  体视化技术在科学研究、医学诊断等领域中有着重要的应用前景,其主要研究方向之一是体绘制。体绘制能够生成高质量的结果图像,展示体积图像的内部细节,但其数据处理量大,计算复杂度高。为了提高体绘制的交互性,研究者们提出了众多的加速算法。

  2、基于GPU的体绘制

  体绘制的研究始于上世纪80年代。体绘制方法一般可分为图像空间投影法,其典型算法是光线跟踪算法,以及物体空间投影法,如体单元投影法、错切一变形算法等。

  基于GPU编程的体绘制是借助GPU的并行计算能力来加速体绘制。Cabral等人首先提出了利用高端图形工作站实现快速体绘制的设想。此后,更多的研究者开始尝试基于GPU的体绘制。他们将体积数据、传输函数作为纹理,由代理几何面表示物体的形状,GPU绘制并混合代理几何面,从而完成体绘制。

  3、 GPU通用计算

  GPU通用计算(GPU computing),又称GPGPU(general—purpose computing OH GPU),是指利用GPU进行非图形的通用并行运算。

  GPU已经步入了通用计算的时代。拥有图1所示架构的GPU,不再是单纯的图形引擎,而成为可编程的高性能并行处理器,日益增长的显存容量又为存放三维纹理等批量数据提供了充足的空间。




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责任编辑:熊东旭