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1、高解析度投射技術在多視景空間資訊視覺展現(xiàn)之應用TheApplicationofTiledDisplayWallTechniquesUsesinMulti-ViewSpatialVisualization陳泰弘羅世瑋林昀德陳郁中麥永慶林芳邦蔡惠峰Tai-HungChenShi-WeiLoSun-InLinYu-ChungChenYuan-ChinMayFang-PamgLinWhey-FoneTsai財團法人國家實驗研究院國家高速網(wǎng)路與計算中心NationalCenterForHigh-performanceComputing摘要高解析度投射技術（Til
2、edDisplayWall，簡稱TDW）係利用矩陣式投影技術，以叢集式電腦（ClusterPC）做為影像處理運算工作平臺，進行超高解析度（highresolution）影像視效之處理，呈現(xiàn)於單一共同投射區(qū)域上，可突破傳統(tǒng)影像之顯像受限於有限之單機解析度。同時藉由使用對稱之偏光片，進行水平頻率及垂直頻率之重覆交叉投影，並可進行三度虛擬實境空間之高解析度立體視效呈現(xiàn)。在多視景空間資訊處理中，影像呈現(xiàn)是最主要之應用之一，不管是基於平面地圖之二維空間資訊處理，搭配高解析度航空照片或是衛(wèi)星照片之更貼近真實應用之二度空間視效呈現(xiàn)（planview），或是結合高層數(shù)
3、值資料（ex:dtmordem）進行三度空間之視效呈現(xiàn)（modelview），甚至展示貼近真實世界影像之視覺場景（realview）皆往往受限於現(xiàn)實有限之解析度大小，只能進行有限區(qū)域視覺成像。雖然在傳統(tǒng)空間資訊處理工具上可透過局部區(qū)域放大縮?。▃oomin/out）之功能以求得更細緻之區(qū)域解析度，但只能是局部性而非全面性。空間資訊之處理結果常用來做為整體決策思考輔助之工具，由所發(fā)展之兼具大範圍及高解析度之影像區(qū)域投射技術（TDW），將可弭補並用以解決傳統(tǒng)空間資訊於此不足之缺憾。關鍵字：高解析度投射技術、叢集電腦、多視景、空間資訊Keywords：til
4、eddisplaywall、clusterPC、multi-view、spatialinformation一、高解析度投射技術（TiledDisplayWall，簡稱TDW）TDW（tileddisplaywall）係利用一般市面常見電腦硬體裝置（affordablecommodityhardware）所建置之多處理器叢集運算電腦，搭配投影機矩陣陣列及自行所撰寫之程式控制碼整體所建構而成。其目的與功能可用以做為大尺度（largescale）、高解析度（high-resolution）之視覺展示及應用（graphicsand1visualizationa
5、pplication）。本文所應用之TDW高解析度投影牆，採用的是背投影式投影，其本身具有12個Tile之4*3投影矩陣，如圖1-1，分別由24具投影機投射成像，每個Tile解析度為1024x768，亦即總解析度為：（4x3）x（1024x768）=4096x2304=9,437,184pixels達到接近一千萬像素的解析度，可展示超高解析度之影像如航照圖、衛(wèi)星照片、數(shù)值計算、生物結構學、分子結構、藥物與基因結構應用、氣候分析、地理資訊展示與分析等等，舉凡需要高解析度者特別適合在Tiledisplaywall的視覺環(huán)境下展示。高解析度與大尺度顯示的特性
6、為，可讓研究人員觀察整個影像之範圍與背景（entirescopeandcontext）且依然可見最細微的細節(jié)（finedetail）。大尺度（Scaling）可以使研究人員輕易地了解資料的特性（patterns）。TDW取代藉由一般桌上型螢幕的小視窗去看一個龐大的視覺資料，TDW可提供全部的視覺資料視界，除了直接可觀察到最細的細節(jié)，也可同時看到整體資料的資訊，幫助研究人員容易掌握整體的訊息。圖1-1投影機與tile位置。圖1-2投影機實際位置。二、TDW架構及特性概述（以本文應用發(fā)展做為說明）1.電腦叢集運算（graphicscluster）TDW利用
7、12個rendernode與一個applicationnode，總共13個node組成運算電腦叢集，每個node各自擁有雙CPU與記憶體，電腦叢集間之傳輸藉由乙太網(wǎng)路所連結。本投影牆總共有12個tile，每一個tile由一個rendernode來支配，而這12個rendernode則由一個前端的applicationnode所控制，applicationnode可直接接受使用者的近端操作也可以藉由遠端遙控控制這個applicationnode。如圖2-1及圖2-2。2圖2-1圖2-22.高效能繪圖（rendering）在空間資訊展示及volumeren
8、dering等應用時，這兩者皆具有大資料量與需要高效能計算能力的特性，當處理之資料量大時，往往
