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《上海交通大学》 2007年
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以点为基本图形单元的等值面提取算法研究

郭勇  
【摘要】: 在近十几年时间里,越来越多的科研人员将精力投入到以点为基本图形单元的图形绘制和等值面提取算法的研究上,从而形成了点图形学这一新兴领域。这种新的方法已经逐渐显示出了其在科学计算可视化领域的重要地位,同时也显示出了其在等值面提取中的存储效率和计算速度上的巨大优势。 同时,随着图形卡硬件的发展和其可编程性能的进一步完善和提高,基于图形卡的通用计算已成为热门研究课题。利用成熟的图形卡编程技术,我们不仅可以大大优化和提高与计算机图形显示有关的问题,甚至可以使用它代替CPU进行大量的一般意义的计算。图形卡处理器通用计算广泛应用于图形加速显示,计算机游戏,数字图像处理,计算机仿真,科学计算,医疗图像处理系统,关键字查找,数学计算等众多领域。而今,许多相关的图形卡芯片制造厂商越来越重视图形卡作为通用计算器的设计和开发。本文也将GPU对等值面提取加速这一研究纳入其中。 文章将重点论述以点为基本图形单元并由GPU进行运算的等值面提取算法的研究,主要应用于医学图像处理中的三维重建工作。以下是总结文章提出的算法的创新点。 首先,传统等值面提取算法提取到的等值面基本图形单元是三角片。每个三角片由3个顶点组成,每个顶点有一个法向量。这样,在32位机器上将为每个三角片付出大小为48 Bytes的代价,而通过以点近似三角片,我们只需付出24 Bytes的代价,从而在绘制速度上和存储开销上有
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 樊戎;基于OpenGL的三维管道内壁的可视化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 吴恩华,柳有权;基于图形处理器(GPU)的通用计算[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐品;蓝善祯;刘兰兰;;利用GPU进行通用数值计算的研究[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2009年02期
2 李立新;叶剑;余洋;;基于GPU的MD6算法快速实现[J];北京工业大学学报;2010年05期
3 陈红倩;李凤霞;黄天羽;战守义;;一种基于动态纹理的运动场景可视化方法[J];北京理工大学学报;2009年06期
4 李伟伟;王健;陈轶;王钲旋;;火焰实时模拟的新算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2008年06期
5 黄玉龙;刘明波;;应用图形处理器实现无功优化并行计算[J];电工技术学报;2011年11期
6 叶铭,朱晓峰,王成焘,孙坚;CT-based Individualized Medical Implant Design[J];Journal of DongHua University;2003年03期
7 李建明;万单领;何荣盛;钱昆明;;一种基于GPU加速的图像颜色传递算法[J];大连理工大学学报;2008年02期
8 王梦雪;陶卫;杨金峰;吴芳;赵辉;王卫东;任盛伟;;基于GPU的高速铁路扣件实时探测技术[J];大连交通大学学报;2011年06期
9 史胜伟;姜昱明;朱新蕾;;基于GPU的真实感地形绘制[J];电脑开发与应用;2008年06期
10 陈希棠;;基于DirectX的图像旋转算法的研究与实现[J];电脑知识与技术;2011年19期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 李瑞瑞;高小鹏;龙翔;;用GPU加速Cache模拟[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
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6 陈皓;刘晓平;;基于投影距离的改进软阴影生成算法[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2008年
7 林旭生;田绪红;冯志炜;陈茂资;;GPU加速的蚁群算法在HP模型中的应用[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴锋;基于GPU并行计算的数值模拟与燃煤锅炉系统的优化研究[D];浙江大学;2010年
2 张帆;基于MPI和GPU直流电法和大地电磁法三维正演的并行算法研究[D];中国地质大学(北京);2011年
3 陈永健;基于内容的大规模图像检索关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
4 唐滔;面向CPU-GPU异构并行系统的编程模型与编译优化关键技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
5 陈俊;近海海浪的仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
6 夏明亮;高精度人眼像差哈特曼探测器的研制[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
7 赵龙;密码学相关椭圆曲线若干问题研究[D];解放军信息工程大学;2011年
8 陈钢;众核GPU体系结构相关技术研究[D];复旦大学;2011年
9 李维诗;基于医学断层轮廓数据的反求CAD建模理论与方法研究[D];浙江大学;2002年
10 徐志鹏;造纸过程中纸病检测关键技术研究[D];江南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩君;近期数据流频繁项集挖掘[D];大连理工大学;2010年
2 魏卓群;GPU并行免疫算法在冷轧生产调度中的应用[D];大连理工大学;2010年
3 梁霞;基于GPU的H.264并行解码器设计[D];大连理工大学;2010年
4 吕艳;反走样技术和滤波技术在地图可视化表达中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 付浩生;交互式海洋动漫平台场景特效制作[D];中国海洋大学;2010年
6 韩成虎;CT图像三维重建技术的研究与应用[D];华南理工大学;2010年
7 王涛;基于GPU的程序分析与并行化研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 姜晓希;视频内容敏感的动态字幕添加[D];浙江大学;2010年
9 王雷;基于GPU的椭圆曲线相关算法并行化效率分析[D];解放军信息工程大学;2010年
10 金鹭;基于GPU的表面形貌测量系统的研究[D];浙江大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 谢琛;张秀梅;牛香芝;郭勇;;抽水蓄能电站压力管道放空的实施过程与关键技术环节分析[J];大坝与安全;2008年05期
2 陈细军,谭民;VC编程中的串口通信技术[J];计算机应用;2001年09期
3 华锋,黄建国,李晓东;水下航行器导引仿真系统的三维动画显示[J];计算机仿真;2000年02期
4 韦有双,王飞,冯允成;虚拟现实与系统仿真[J];计算机仿真;1999年02期
5 宋刚,孙健,宫海灵,冯昆,秦呼和;十三陵抽水蓄能电站水道系统工程地质特征研究[J];内蒙古水利;2005年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾惠柱;虚拟现实中立体显示技术的研究与实现[D];大庆石油学院;2002年
2 董敏;基于OpenGL的飞行环境虚拟仿真技术研究[D];西北工业大学;2003年
3 凌锋;飞行视景仿真系统研究与开发[D];西北工业大学;2003年
4 王琨;声纳数据可视化研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 张晓霞;水下机器人的视景仿真[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 夏辉;基于OpenGL模拟飞机飞行动画的研究[D];西安电子科技大学;2006年
7 段忠祥;基于OpenGL的现实景物构建的研究[D];吉林大学;2007年
8 王恂钧;地形可视化仿真在Vega中的应用研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 马纯芳;基于MapObjects的海底地形地貌成图技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 陈杰;基于Vega的舰船打击仿真系统研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘奕宏;激光阵列空中特效设计与实现[D];北京理工大学;2011年
2 何庆炎;基于CFD-DEM耦合的三维仿真软件研制[D];吉林大学;2012年
3 万露萍;采用相位法的三维测量系统设计及可视化研究[D];南昌大学;2012年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 薛强,蔡文立,石教英;Marching Boxes:一个多精度等值面抽取算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;1998年01期
3 滕云飞;杨新华;王乘;;近地空间电磁环境计算与仿真系统的开发[J];微计算机信息;2006年28期
4 袁斌,金其杰;消除Marching Cubes二义性的新方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;1998年05期
5 李现民,李桂清,李华;基于等值面肝脏纤维组织的三维重建[J];计算机应用;2000年S1期
6 诸葛斌,冯焕清,周荷琴,袁非牛;医学图像表面重建中等值面的快速定位[J];生物医学工程学杂志;2005年02期
7 袁国栋,励晓建,施寅;一种新的抽取等值面的四面体分解方法[J];计算机工程与科学;2002年06期
8 曹敏;等值面的高质量显示算法实现三维物体表面的重建[J];电脑开发与应用;2001年08期
9 陈鹏;杨超;吴玲达;;硬件加速的等值面提取与绘制[J];小型微型计算机系统;2008年08期
10 吴玲达;杨超;陈鹏;;基于GPU的等值面提取与绘制[J];计算机应用研究;2008年11期
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1 朱海龙;段文超;虞立;;科学计算可视化在油气勘探中的应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
2 郭际元;李纯;龚君芳;;基于四面体的三维不规则数据场中等值面的构造[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
3 曹轶;姚彦忠;;RTSV:具有高交互性能的并行分布式可视化系统[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
4 袁斌;;等值面的交互提取与绘制技术[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
5 郑宜枫;孙钧;;基坑工程中的可视化分析方法[A];盛世岁月——祝贺孙钧院士八秩华诞论文选集[C];2006年
6 陈琰;宋鸿陟;万艳春;;可视化工具VTK技术研究[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
7 金其杰;徐平均;马彦;袁斌;;通用二维数据场可视化系统2D-DVS[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
8 李克庆;贾水库;刘保顺;;可视化与虚拟现实技术及其在矿业中的应用[A];中国矿山地质与西部矿山资源开发研讨会论文集[C];2001年
9 远方;冯克;李刚;;计算机仿真技术在弦支穹顶结构可靠性分析中的应用[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
10 张二华;高林;马仁安;杨静宇;;三维地震数据场直接体绘制方法及应用[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
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1 装备指挥技术学院电子工程系 淡鹏 张文 李晓梅;可视化并行处理的三种方式[N];中国计算机报;2004年
2 记者 杨晓帆;全力支持超算中心尽快走产业化之路[N];滨海时报;2010年
3 郑梦超;去了两次都没领到赠卡[N];中国消费者报;2007年
4 首都医科大学生物医学工程学院教授 秦笃烈 中科院模式识别国家实验室研究员 李华;“虚拟人”让医学世界更精彩[N];健康报;2001年
5 本报记者 张 洪;用计算机描摹科学图景[N];大众科技报;2002年
6 记者 唐先武 通讯员 陈明;“天河一号”运算性能跃上世界之巅[N];科技日报;2010年
7 本报记者 薛仁 王握文 特约通讯员 司宏伟;超越之路[N];解放军报;2010年
8 本报记者 俞莹;困难学生可申请“职业教育券”[N];贵阳日报;2005年
9 记者 李月红;杭州6000万元社会消费券昨起认购[N];浙江日报;2009年
10 张洪涛;灵宝黄金与天津地研院合作[N];中国黄金报;2010年
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1 林茂松;科学计算可视化的应用研究[D];西南交通大学;2006年
2 杨超;虚拟战场中电磁环境三维建模与绘制方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 杨晓松;三维有限元数据场可视化技术研究与实现[D];大连理工大学;2000年
4 喻德旷;心室三维可视化及心电仿真建模[D];第一军医大学;2005年
5 张加万;交互体绘制关键技术及其应用研究[D];天津大学;2004年
6 汤敏;医学图像处理中关键技术研究及基础应用平台研发[D];南京航空航天大学;2007年
7 吕晟珉;曲面重建的网格方法和技术研究[D];浙江大学;2004年
8 何南忠;流体流动的格子Boltzmann模拟及实时可视化[D];华中科技大学;2006年
9 宋兴华;基于隐式曲面的几何造型理论与应用[D];中国科学技术大学;2009年
10 汤春明;神经元干细胞序列图像分割与追踪系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭勇;以点为基本图形单元的等值面提取算法研究[D];上海交通大学;2007年
2 刘强;基于SpanSpace划分的海量数据等值面提取算法关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 李俊波;医学图像三维表面重建算法研究[D];华中科技大学;2007年
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5 王溪;医学图像三维可视化技术的研究与应用[D];西安理工大学;2008年
6 李纳;三维可视化中等值面提取的关键技术研究[D];烟台大学;2011年
7 孔倩倩;基于球面渲染环境的海洋数据多维动态可视化关键技术研究[D];中国海洋大学;2011年
8 程东旭;医学图像三维重建基础算法的研究与实现[D];西安理工大学;2006年
9 艾婷;基于VTK实现二维医学图像的三维可视化系统[D];东北师范大学;2008年
10 辛建华;空间电磁场三维可视化技术研究[D];华中科技大学;2005年
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