基于GPU三維紋理映射體繪制的方法研究.pdf

1、體繪制是計算機三維可視化的重要技術(shù)之一。體繪制采用直接處理、整體合成的方式,繪制出含有多種信息的高品質(zhì)的三維圖像,適宜于人們對體數(shù)據(jù)進行全面綜合的觀察和分析。目前,在PC平臺上基于CPU的體繪制技術(shù)基本可以勝任較大規(guī)模的體數(shù)據(jù)的實時繪制,但對于超大規(guī)模的體數(shù)據(jù)以及需要頻繁交互的場合,CPU的串行數(shù)據(jù)處理方式極大地限制了體繪制的效率。
　　近年來,隨著計算機圖形硬件的高速發(fā)展,特別是圖形處理單元GPU(GraphicProcessi

2、ngUnit)技術(shù)性能的突破和功能的擴展,為體繪制提供了一種基于GPU編程實現(xiàn)的新技術(shù)途徑。
　　本論文在研究GPU可編程功能管線的基礎(chǔ)上,探討了基于OpenGL紋理映射的經(jīng)典GPGPU技術(shù),并將該技術(shù)應(yīng)用于三維紋理映射體繪制中,實現(xiàn)了基于GPU三維紋理映射的體繪制。論文圍繞體繪制中明暗處理問題,分別提出了基于GPU的半透明明暗處理算法和基于GPU的Phong光照明暗處理算法,提高了體繪制明暗處理的速度和效率。本論文的主要研究內(nèi)容

3、包括:
　　1.圍繞GPU通用計算技術(shù),重點研究了基于OpenGL紋理映射的經(jīng)典GPGPU技術(shù),并將幾種常見的串行算法利用此技術(shù)并行實現(xiàn),通過實驗結(jié)果驗證了經(jīng)典GPGPU技術(shù)的并行優(yōu)勢。
　　2.研究并實現(xiàn)了三維紋理映射體繪制的整個流程,針對體繪制的明暗處理問題,重點探討了基于CPU軟件優(yōu)化的窗口變換加速算法和Phong光照加速算法,得出兩種加速算法的實際繪制效果圖和有關(guān)實驗數(shù)據(jù)。
　　3.研究了一種基于GPU三維紋理