基于CUDA的光線投射體繪制方法研究.pdf

1、科學(xué)計(jì)算可視化是1987年提出并發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，它應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及圖像處理等技術(shù)將科學(xué)計(jì)算與工程測量中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像，以直觀的形式在屏幕上顯示出來，并且可以進(jìn)行交互處理，主要包括面繪制和體繪制兩種方法。光線投射算法是體繪制方法中提出時(shí)間最早、計(jì)算過程最明確、可視化圖像質(zhì)量最高的算法，但計(jì)算量也最大。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，可視化的數(shù)據(jù)量越來越大，傳統(tǒng)的光線投射算法由于計(jì)算時(shí)間長已漸漸不能滿足實(shí)時(shí)交互顯示的需求

2、，可編程圖形硬件能有效提高計(jì)算速度，基于CUDA的光線投射算法可以在保證圖像質(zhì)量的前提下大大縮短計(jì)算時(shí)間。
　　 本文首先論述了光線投射算法的基本原理，實(shí)現(xiàn)了基于純軟件的光線投射算法，然后將該算法移植到GPU上，用CUDA編程技術(shù)進(jìn)行并行實(shí)現(xiàn)，并分別與傳統(tǒng)的光線投射算法、足跡法、基于CUDA的足跡法進(jìn)行了對比測試，實(shí)驗(yàn)表明，無論是繪制效率還是圖像質(zhì)量方面，基于 CUDA的光線投射算法均占有優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)用立體顯示技術(shù)將可