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《基于GPU的光線跟蹤算法的加速技術》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要摘要論文題目：基于GPU的光線跟蹤算法的加速技術研究生姓名：吳井勝導師姓名：鮑旭東教授學校名稱：東南大學隨著醫(yī)學成像技術的發(fā)展，科學可視化在醫(yī)學領域得到了越來越廣泛的應用。體繪制作為可視化技術的重要研究方向，提供了一種高質(zhì)量的醫(yī)學體數(shù)據(jù)顯示方法。本文的工作將從體繪制技術的算法理論和醫(yī)學影像工作站的應用開發(fā)兩個方面開展。體繪制是不經(jīng)過中間曲面表達，而直接由體數(shù)據(jù)產(chǎn)生結(jié)果圖像的體視化技術。體繪制能夠產(chǎn)生高質(zhì)最的繪制圖像，較好地表達組織器官的內(nèi)部細節(jié)。但由于處理的數(shù)據(jù)最很大，傳統(tǒng)的體繪制難以達到文時交互的效果。基于j叮編程圖形硬件或GPU(GraphicProcessingUniL)的
2、體繪制技術一經(jīng)提出便引起了廣泛的重視，已稱為加速體繪制技術研究的重點課題。本文利用GPU的圖形流水線實現(xiàn)了光線跟蹤算法的加速，并在GPU通用計算理論的指導下，調(diào)整了GPU在體繪制流程中的使用策略，提高了體繪制的靈活性和可控性?；贕PU通用計算的體繪制，在保證實時交互性的前提下，為復雜光照模型的計算提供了技術基礎。醫(yī)學影像工作站是體繪制理論在醫(yī)學領域的典型應用。本文首先描述了醫(yī)學影像工作站的系統(tǒng)設計目標平¨軟硬件配置要求，介紹了系統(tǒng)的流程、結(jié)構(gòu)、以及各個功能模塊的設計與實現(xiàn)。然后詳細討論了體繪制模塊的流程、結(jié)構(gòu)和多元化的交互模式，并對繪制結(jié)果和實時交互性能進行了測試和評價。醫(yī)學影像工
3、作站目前已經(jīng)在神經(jīng)外科和整形外科等領域進行了臨床試用，提高了輔助診療和手術計劃的精確性，取得了良好的反饋。關鍵詞：體繪制，光線跟蹤算法，GPU，GPU通用計算，醫(yī)學影像工作站AbstractTitle：Author：Supervisor：School：ABSTRACTAccelerationTechniquesforGPU—basedRayCastingAlgorithmsWUJingshengProfessorBAOXudongSoutheastUniversityScientificvisualizationhasbeenwidelyintroducedinmedicalappl
4、icationwiththedevelopmentofmedicalimagingtechniques．Asallimportantbranchofvisualizationtechniques，Volumerenderingprovidesahigh-qualitymethodforshowingmedicalvolumedata．Thepaper’Sworkfocusesonboththetheoryofvolumerenderingandthedevelopingofmedicalimageworkstation．Volumerenderinggenerallyproduces
5、moresatisfyingresultsandrevealsmoredetailsofhumanbody,whileitgeneratesimagesdirectlyfromtheraWvolumedata．Duetothelargeamountofdata，traditionalvolumerenderingisfarfrominteractive．ProgrammablegraphichardwareorGPU(GraphicProcessingUnit)hasbeendeeplystudiedfromit'sfirstintroductiontovisualizationan
6、dGPU-basedvolumerenderinghasbeenthemaintopicofaccelerationtechniques．ThepaperacceleratedraycastingusingGPU’Spipeline．UndertheguidanceofGPUcomputing，thepaperchangedthestrategyofemployingGPUandmaketherenderingmoreflexibleandcontrollable．VolumerenderingbasedonGPUcomputingmakespossibletherealizatio
7、nofcomplicatedopticalmodelaswellasthereal—timerendering．Medicalimageworkstationisatypicalmedicalapplicationofvolumerendering．Thepaperdescribedthesystemtarget,therecommendedconfigurationofsoftwareandhardware，processandarchitecture，
