光線投射體繪制加速算法的研究.pdf

1、光線投射法是經(jīng)典的直接體繪制算法，繪制質(zhì)量高，現(xiàn)已得到大量的實(shí)際應(yīng)用，基于該算法的改進(jìn)也一直沒有間斷過。由于體數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量非常巨大，光線投射法直接對(duì)體素操作，所以計(jì)算復(fù)雜度很高，對(duì)它的改進(jìn)主要是通過減少采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)、降低內(nèi)層循環(huán)復(fù)雜度和改進(jìn)插值算法的方式來提高繪制速度。隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，特別是并行、可編程GPU和大顯存顯示卡的出現(xiàn)，我們可以充分利用GPU的快速浮點(diǎn)計(jì)算能力和大規(guī)模并行運(yùn)算的特點(diǎn)，使體繪制速度基本達(dá)到中小規(guī)模體數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)繪

2、制。
　　 本文首先利用軟件的方法結(jié)合MITK算法開發(fā)包和3DMeD系統(tǒng)對(duì)光線投射體繪制算法進(jìn)行了改進(jìn)。核心思想是通過無效光線判斷合理減少采樣光線的條數(shù)，利用Proximity Clouds算法跳過空體素，并運(yùn)用基于查找表的三線性插值方法，降低了計(jì)算量，提高了繪制速度；然后又利用硬件的方法提出了基于GPU并行計(jì)算的光線投射算法，該算法利用GPU高速浮點(diǎn)計(jì)算、大規(guī)模并行的特點(diǎn)，結(jié)合GPU對(duì)片段處理器內(nèi)循環(huán)和并行計(jì)算功能的支持，將C