資源描述：
《基于gpu通用計(jì)算的壓縮體繪制技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、學(xué)校代號(hào)：學(xué)號(hào)：密級(jí)：10532S08102062普通湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文基于GPU通用計(jì)算的壓縮體繪制技術(shù)研究＼惝y㈣,t90㈣63㈣76CompressedVolumeRenderingBasedonGPUGeneral—purposeComputingbyLILeiB．E．(QingdaoUniversityofScience&Technology)2008AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngin
2、eeringComputerApplicationintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorXIAODeguiMay，2011湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：專磊日期
3、：洳／，年，月；口日-學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)·本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于l、保密口，在年解密后適用本授權(quán)書(shū)。／2、不保密勸。(請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√")作者簽名：垮磊導(dǎo)師簽名：日期：知，f年歲月歲pEl專日期：也川1年}，月；口日碩士學(xué)位論文摘要大規(guī)模體數(shù)據(jù)基于GPU(g
4、raphicsprocessingunit，圖形處理單元)的直接體繪制，會(huì)受到顯存容量以及主存到顯存帶寬的限制，導(dǎo)致體數(shù)據(jù)在內(nèi)存與顯存之間頻繁交互，成為繪制速度提高的瓶頸。壓縮體繪制技術(shù)將體數(shù)據(jù)的壓縮和繪制相結(jié)合，可以有效地解決此問(wèn)題。本文重點(diǎn)研究適于在GPU中實(shí)時(shí)解壓繪制的大規(guī)模體數(shù)據(jù)壓縮體繪制算法以及壓縮體繪制的加速技術(shù)。主要工作和成果如下：為了解決GPU的顯存容量和大規(guī)模體數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)容量之間日益加劇的矛盾，提出一種大規(guī)模體數(shù)據(jù)壓縮體繪制策略。該策略對(duì)體數(shù)據(jù)經(jīng)三維小波變換后得到的各子帶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并分類，再將分類后的數(shù)據(jù)
5、利用分類矢量量化算法進(jìn)行編碼壓縮。采用基于GPU的光線投射算法進(jìn)行繪制，在繪制時(shí)，只解壓變換當(dāng)前繪制所需要的極少數(shù)數(shù)據(jù)，節(jié)省了顯存空間。相比單純采用矢量量化算法，該策略可以獲得更好的圖像重構(gòu)質(zhì)量。但由于需要對(duì)解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行小波反變換，消耗了一定的GPU計(jì)算資源，影響了繪制速度，故需要運(yùn)用其它的加速策略對(duì)繪制進(jìn)行加速。綜合考慮壓縮繪制策略中影響繪制速度的因素，提出兩種適用于壓縮體繪制的LOD模型：物體空間的LOD和圖像空間的LOD。物體空間的LOD將體數(shù)據(jù)經(jīng)小波變換后的低頻子帶作為原始數(shù)據(jù)的低層次表示，在解壓繪制過(guò)程中，可
6、以只進(jìn)行矢量量化解碼不需要進(jìn)行小波反變換，便于提高繪制速度；圖像空間的LOD采用成倍減少圖像空間的光線條數(shù)來(lái)獲得低分辨率圖像，并利用最近鄰插值算法將圖像實(shí)時(shí)放大。最后通過(guò)對(duì)視角變換和繪制幀率的檢測(cè)進(jìn)行LOD管理。編碼實(shí)現(xiàn)并在多種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上測(cè)試了壓縮繪制和加速策略，結(jié)果表明：當(dāng)壓縮后的體數(shù)據(jù)略小于顯存容量時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模體數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互繪制，并獲得了較好的圖像質(zhì)量。將壓縮繪制策略應(yīng)用到一個(gè)可擴(kuò)展性強(qiáng)的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)體數(shù)據(jù)預(yù)載入和加速多個(gè)體數(shù)據(jù)在多個(gè)窗口中的繪制。關(guān)鍵詞：圖形處理單元；壓縮
7、體繪制；層次細(xì)節(jié)；矢量量化；小波變換；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)基于GPU大規(guī)模數(shù)據(jù)體繪制方法研究與實(shí)現(xiàn)AbstractGPUbaseddirectvolumerenderingforlarge-scalevolumedataisoftenlimitedbytheamountofavailablevideomemoryandthebandwidthbetweenmainmemoryandvideomemory．Thiscausesthefrequentdatainteractionfrommainmemorytovideomemory,
8、andbecomesthebottleneckofincreasingthedrawingspeed．CVR(compressedvolumerendering)whichcombinesthedatacompressingandrenderingprocesscansolvetheproblemeff
