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基于GPU的快速Level Set图像分割 被引量:8
1
作者 吴仲乐 王遵亮 罗立民 《中国图象图形学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2004年第6期679-683,共5页
水平集 (level set)图像分割方法是图像分割中的一个重要方法 ,但是该算法的计算量大 ,往往不能达到实时处理的要求。给出了利用新一代的可编程图形处理器 (GPU)实现 level set的加速算法。首先介绍了如何在 GPU上利用片元渲染程序进行... 水平集 (level set)图像分割方法是图像分割中的一个重要方法 ,但是该算法的计算量大 ,往往不能达到实时处理的要求。给出了利用新一代的可编程图形处理器 (GPU)实现 level set的加速算法。首先介绍了如何在 GPU上利用片元渲染程序进行网格化的线性运算和有限差分 PDE计算 ,把 level set方法的离散化算子映射到 GPU上。由于以数据流处理方式的 GPU的存储访问快 ,具有并行运算能力 ,同时 level set算法演化的显示不再需要把数据从 CPU传到 GPU,因此较大地提高了算法速度与交互显示。文中实现并测试了一个与初始化状态独立的二维 level set的算子用于图像分割 ,并对其运算结果和性能进行了比较 ,结果表明该方法具有更快的速度。 展开更多
关键词 图像分割 水平集方法 level set模型 gpu计算实现 可编程渲染器 图形处理器
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基于GPU的地球大气散射现象可视化仿真 被引量:10
2
作者 杜芳 张炎 +1 位作者 晁建刚 王金坤 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期147-150,共4页
渲染真实的地球环境可以提高视景仿真系统的逼真度,增强航天员训练时的沉浸感。为了提高视景显示的真实感和实时性,研究基于可编程图形硬件GPU仿真地球大气散射现象的方法,探讨了大气散射模型,并基于GPU的可编程性给出了实现方法和过程... 渲染真实的地球环境可以提高视景仿真系统的逼真度,增强航天员训练时的沉浸感。为了提高视景显示的真实感和实时性,研究基于可编程图形硬件GPU仿真地球大气散射现象的方法,探讨了大气散射模型,并基于GPU的可编程性给出了实现方法和过程。结果表明该方法提高了实时渲染效率,增强了视景仿真系统的真实感。 展开更多
关键词 大气散射 可编程gpu 可视化仿真 航天员训练
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基于GPU的锥束CT体数据等值面重构和显示的改进 被引量:2
3
作者 吴宇钦 张丽 陈志强 《CT理论与应用研究(中英文)》 2006年第4期1-6,共6页
本文提出一种采用可编程显卡的计算能力来加速锥束CT体数据等值面重构的方法,并进行多方面的改进,有效地提高移动立方体(Marching Cubes)算法的性能。最后在表面绘制中引入深度剥离技术实现顺序无关透明度显示。
关键词 锥束CT 可编程显卡 移动立方体方法 深度剥离
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虚拟现实系统中的可见光成像仿真 被引量:7
4
作者 王滨 戴树岭 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1312-1315,1319,共5页
对虚拟现实系统来说,画面的逼真程度是其能否为使用者提供良好沉浸感的关键。传统的计算机小孔成像模型因缺乏必要的深度信息,不能满足医学、军事等领域的仿真需求。结合真实透镜成像系统的光学原理,对原有计算机成像模型进行了一定的... 对虚拟现实系统来说,画面的逼真程度是其能否为使用者提供良好沉浸感的关键。传统的计算机小孔成像模型因缺乏必要的深度信息,不能满足医学、军事等领域的仿真需求。结合真实透镜成像系统的光学原理,对原有计算机成像模型进行了一定的补充和修改,提出透镜成像系统数学模型,并具体解释了如何将透镜系统中的焦距、光圈、弥散圈、景深等概念映射到计算机成像过程当中。随着科学技术不断发展,可编程图形硬件的出现使得大量的图形计算从CPU转移至GPU成为可能。介绍了一种对透镜成像系统数学模型的实现方法,它充分利用图形处理器(GPU)的多纹理技术和可编程性,不仅获得更真实的图像效果,且满足实时性要求,可以在虚拟现实系统中应用。 展开更多
关键词 虚拟现实系统 透镜成像系统数学模型 实时性 可编程图形处理器
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基于可编程GPU的光照模型实验案例设计 被引量:4
5
作者 谢伙生 林晶 陆泽萍 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第11期128-132,共5页
为了更好地适应新工科建设,培养学生解决复杂图形系统工程问题的能力,探讨基于可编程GPU的自顶向下、案例驱动的计算机图形学实验教学框架,设计了基于可编程GPU复杂场景光照渲染的实验案例,总结了该框架下的案例教学实施过程与方法。实... 为了更好地适应新工科建设,培养学生解决复杂图形系统工程问题的能力,探讨基于可编程GPU的自顶向下、案例驱动的计算机图形学实验教学框架,设计了基于可编程GPU复杂场景光照渲染的实验案例,总结了该框架下的案例教学实施过程与方法。实践效果表明该方法提升了学生使用图形库开发图形工程的实践能力,对提高学生的兴趣和改善教学质量有明显的促进作用。 展开更多
关键词 计算机图形学 光照模型 可编程gpu 实验教学
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可编程GPU技术的应用研究 被引量:2
6
作者 张琴 李芳 《泰山学院学报》 2008年第6期20-23,共4页
本文主要介绍了GPU的工作原理和技术支持,研究了利用可编程GPU的体绘制技术,分析了利用可编程GPU进行图像编码与实时绘制的一种方法和算法.
关键词 可编程gpu gpu技术应用 体绘制技术 图像编码
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一种基于GPU的弹坑实时绘制方法 被引量:3
7
作者 郑顾平 邢玥 张荣华 《图学学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期451-456,共6页
为解决动态地形绘制过程中高逼真性与实时性这一矛盾,提出一种基于GPU的动态地形实时绘制方法。首先基于Geometry Clipmaps算法构建地形层次结构,然后在更新过程中引入真实物理模型与过程纹理映射相结合方法,以使最终绘制的地形达到更... 为解决动态地形绘制过程中高逼真性与实时性这一矛盾,提出一种基于GPU的动态地形实时绘制方法。首先基于Geometry Clipmaps算法构建地形层次结构,然后在更新过程中引入真实物理模型与过程纹理映射相结合方法,以使最终绘制的地形达到更为逼真的效果。为验证该方法的有效性,模拟了炮弹在草地上爆炸形成的弹坑效果,并与基于ROAM算法绘制的弹坑效果在绘制三角形数量、平均帧速率及CPU占用率3个方面做了对比。实验结果表明,所提方法能够有效减少绘制的三角形数量,并能获得较高的帧速率及逼真度,满足动态地形绘制对于高逼真性和实时性的要求。 展开更多
关键词 动态地形 Geometry Clipmaps 物理模型 过程纹理映射 可编程gpu
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基于可编程GPU的红外场景仿真实现 被引量:2
8
作者 孙毅 戴树岭 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1492-1496,共5页
针对以前红外仿真方法细节差、实时性不高等技术难点,提出了一种新的红外物理模型实现方法。该方法将物理信息与物体的几何模型顶点绑定,提高了对红外场景的描述细节。该方法对物理模型的计算在CPU与GPU之间进行了分配,充分利用了可编程... 针对以前红外仿真方法细节差、实时性不高等技术难点,提出了一种新的红外物理模型实现方法。该方法将物理信息与物体的几何模型顶点绑定,提高了对红外场景的描述细节。该方法对物理模型的计算在CPU与GPU之间进行了分配,充分利用了可编程GPU的强大运算能力,有效提高了红外场景生成的实时性。讨论了几种典型探测器效应的添加方法。使用仿真图像来说明所提出方法的有效性,同时分析了该方法的优缺点。 展开更多
关键词 红外场景仿真 物理模型 可编程gpu 计算机成像
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考虑轮廓不透明和光照效果的改进透明混合方法 被引量:1
9
作者 罗备 罗月童 杜涛 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期117-119,131,共4页
光线跟踪算法虽然能够逼真的渲染透明物体,但难以融入在交互式图形应用中广泛使用的固定图形流水线,因此发展能应用于固定图形流水线的透明渲染算法具有重要意义。Alpha混合方法在固定图形渲染流水线中被广泛用于渲染透明物体,但其渲染... 光线跟踪算法虽然能够逼真的渲染透明物体,但难以融入在交互式图形应用中广泛使用的固定图形流水线,因此发展能应用于固定图形流水线的透明渲染算法具有重要意义。Alpha混合方法在固定图形渲染流水线中被广泛用于渲染透明物体,但其渲染结果的真实感较弱。利用现代可编程GPU,动态调整alpha混合因子增强结果图像的真实感。alpha混合因子调整策略依据以下事实:根据透明物体轮廓的不透明性比中间区域大以及在含有光照的情况下光线直射的区域会更透明。方法已经应用于自主研发的"数字锂铅实验回路仿真系统",该系统存在大量的透明管道,取得了良好的透明效果。 展开更多
关键词 alpha混合 可编程gpu 轮廓不透明 光照
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基于GPU的大规模地形实时漫游系统的研究
10
作者 付鹏斌 王记坤 +1 位作者 杜金莲 张雪 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期596-601,共6页
为了解决地形绘制受制于CPU计算能力的问题,采用可编程图形处理器(graphic processing unit,GPU)来处理多分辨率地形的构造、小波逆变换、动态法线计算等绘制流程计算量比较大的负载,采用客户端数据缓存和数据预取策略,实现了多用户网... 为了解决地形绘制受制于CPU计算能力的问题,采用可编程图形处理器(graphic processing unit,GPU)来处理多分辨率地形的构造、小波逆变换、动态法线计算等绘制流程计算量比较大的负载,采用客户端数据缓存和数据预取策略,实现了多用户网络地形漫游时绘制质量的控制,实验证明该方案满足了大规模地形漫游的需求. 展开更多
关键词 地形漫游 可编程图形处理器 实时绘制 小波变换
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可编程图形硬件综述 被引量:13
11
作者 裘初 费广正 石民勇 《北京广播学院学报(自然科学版)》 2004年第3期13-19,共7页
集成可编程能力是图形硬件发展历程上的一次革命,它使得图形硬件能够适用于多种不同的应用。本文首先介绍了可编程图形硬件的发展,然后分析了它的流水线结构,最后介绍了几种最新的编程语言。
关键词 图形硬件 可编程 编程语言 集成 流水线结构 发展历程
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一种基于GPU硬件加速计算的辐射度实现方法 被引量:6
12
作者 胡伟 秦开怀 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期945-950,共6页
提出一种新的基于GPU(graphicsprocessingunit)的辐射度方法.该方法利用可编程图形处理单元GPU的并行计算能力,将辐射度方法中形状因子计算以及线性方程组求解的全过程完全在可编程图形硬件中完成,避免了原有基于GPU的辐射度方法需要CP... 提出一种新的基于GPU(graphicsprocessingunit)的辐射度方法.该方法利用可编程图形处理单元GPU的并行计算能力,将辐射度方法中形状因子计算以及线性方程组求解的全过程完全在可编程图形硬件中完成,避免了原有基于GPU的辐射度方法需要CPU参与的问题,绕开了计算机主内存与GPU纹理内存之间数据交换的瓶颈;在基于半立方体法的形状因子计算和绘制过程中,解决了基于GPU硬件加速的遍历、分类和累加问题.此外,该方法采用新的矩阵和向量在GPU中的存储方法,利用GPU实现Jacobi迭代法快速求解线性方程组.实验结果证明,该方法能够快速有效地实现辐射度的计算和绘制. 展开更多
关键词 辐射度 可编程图形硬件 gpu
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利用可编程GPU硬件进行大规模真实感地形绘制 被引量:8
13
作者 靳海亮 卢小平 刘慧杰 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期143-146,共4页
提出了一个用于大地形数据外存可视化的硬件加速的视点相关LOD渲染算法。为了在可视化中实现真实感,把相应的卫星或航空图像纹理应用在地形上,还提出了在保持实时帧速的同时,在地形上显示如建筑物、树木、道路等大量的静态物体集合的高... 提出了一个用于大地形数据外存可视化的硬件加速的视点相关LOD渲染算法。为了在可视化中实现真实感,把相应的卫星或航空图像纹理应用在地形上,还提出了在保持实时帧速的同时,在地形上显示如建筑物、树木、道路等大量的静态物体集合的高效率的目标处理算法。上述算法已成功地在不同的实际地形数据和卫星影像纹理上进行了测试,测试结果表明,基于可编程GPU硬件的大规模地形绘制速度快、真实感强。 展开更多
关键词 大规模地形 可编程gpu硬件 真实感 绘制
原文传递
基于GPU的动态地形实时绘制技术的研究与实现 被引量:3
14
作者 张荣华 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第20期4434-4437,共4页
为了有效解决高逼真动态地形的实时绘制问题,提出了一种基于现代可编程GPU顶点纹理获取(vertex texture fetch,VTF)特性的动态地形实时绘制技术。在研究相关动态地形绘制算法及现代GPU着色器模型的基础上,对基于可编程GPU实现动态地形... 为了有效解决高逼真动态地形的实时绘制问题,提出了一种基于现代可编程GPU顶点纹理获取(vertex texture fetch,VTF)特性的动态地形实时绘制技术。在研究相关动态地形绘制算法及现代GPU着色器模型的基础上,对基于可编程GPU实现动态地形的技术支持和性能优势进行了分析。最后,以人在松软的地面行走为实例,设计并实现了一个基于GPU顶点纹理获取的动态地形绘制系统。实验结果表明了该技术方案的可行性和有效性。 展开更多
关键词 可编程gpu 着色器模型 顶点纹理获取 高级着色语言 动态地形 实时绘制
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基于Brook在GPU的应用 被引量:2
15
作者 刘振林 黄永忠 +1 位作者 王磊 刘晓楠 《信息工程大学学报》 2008年第1期80-84,共5页
依据现代GPU在通用计算方面的功能,提出了基于Brook在GPU上执行通用计算的实现方法,运用图像分割、快速傅立叶算法和光线跟踪3个应用对该方法进行了评估。评估结果表明GPU在Brook环境下通用计算能力优于CPU。
关键词 可编程图形处理器硬件 数据并行计算 流计算 gpu计算 Brook
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Application of FPGA in Process Tomography Systems
16
作者 Ling En Hong Yusri Bin Md. Yunos 《Engineering(科研)》 2020年第10期790-809,共20页
This paper will provide some insights on the application of Field Programmable Gate Array (FPGA) in process tomography. The focus of this paper will be to investigate the performance of the technology with respect to ... This paper will provide some insights on the application of Field Programmable Gate Array (FPGA) in process tomography. The focus of this paper will be to investigate the performance of the technology with respect to various tomography systems and comparison to other similar technologies including the Application Specific Integrated Circuit (ASIC), Graphics Processing Unit (GPU) and the microcontroller. Fundamentally, the FPGA is primarily used in the Data Acquisition System (DAQ) due to its better performance and better trade-off as compared to competitor technologies. However, the drawback of using FPGA is that it is relatively more expensive. 展开更多
关键词 Data Acquisition System (DAQ) Field programmable Gate Array (FPGA) Application Specific Integrated Circuit (ASIC) Graphics Processing Unit (gpu) MICROCONTROLLER
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可编程实时渲染技术在Web 3D中的应用研究
17
作者 徐剑波 屈文涛 +1 位作者 汪玥 何莘 《科学技术与工程》 2007年第13期3286-3288,共3页
针对目前一些Web 3D应用系统实时渲染引擎在材质真实感表现方面的不足,阐述了利用图形处理器的可编程特性提升实时渲染引擎质感表现的思路,引入Cg高级着色语言,探讨了Cg shader在Web 3D虚拟展示中的应用。最后,以油漆材质表现的应用实... 针对目前一些Web 3D应用系统实时渲染引擎在材质真实感表现方面的不足,阐述了利用图形处理器的可编程特性提升实时渲染引擎质感表现的思路,引入Cg高级着色语言,探讨了Cg shader在Web 3D虚拟展示中的应用。最后,以油漆材质表现的应用实例验证了方法及技术的可行性,取得初步的研究成果。 展开更多
关键词 可编程实时渲染 图形处理单元 着色器
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图形处理器通用计算关键技术研究综述 被引量:27
18
作者 王海峰 陈庆奎 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期757-772,共16页
当前图形处理器的通用计算取得长足发展,为适应通用计算图形处理器在硬件体系结构和软件支持方面完成相应调整和改变,面对各种应用领域中数据规模增大的趋势,多GPU系统和GPU集群的研究应用日趋增多.以流处理器及图形处理器硬件体系为依... 当前图形处理器的通用计算取得长足发展,为适应通用计算图形处理器在硬件体系结构和软件支持方面完成相应调整和改变,面对各种应用领域中数据规模增大的趋势,多GPU系统和GPU集群的研究应用日趋增多.以流处理器及图形处理器硬件体系为依据,介绍学术和工业领域中流处理器及图形处理器体系变化趋势.从软件编程环境、硬件计算与通信等方面展开讨论,阐述通用计算中图形处理器的关键问题,包括编程模型及语言的发展和方向,存储模型的量化研究、访存模式和行为的优化以及分布式存储管理的热点问题,典型通信原型系统的对比及通信难点的分析,GPU片内和片间的负载均衡,可靠性和容错计算,GPU功耗评测及低功耗优化的研究进展.综述在海量数据处理、智能计算、复杂网络、集群应用领域中图形处理器的研究进展及成果.总结在通用计算发展中存在的技术问题和未来挑战. 展开更多
关键词 图形处理器 通用计算 可编程性 gpu集群
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图形处理器通用计算的研究综述 被引量:6
19
作者 陈庆奎 王海峰 +3 位作者 那丽春 霍欢 郝聚涛 刘伯成 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2012年第5期672-679,共8页
从2004年开始,图形处理器GPU的通用计算成为一个新研究热点,此后GPGPU(Gen-eral-Purpose Graphics Processing Unit)在最近几年中取得长足发展。从介绍GPGPU硬件体系结构的改变和软件技术的发展开始,阐述GPGPU主要应用领域中的研究成果... 从2004年开始,图形处理器GPU的通用计算成为一个新研究热点,此后GPGPU(Gen-eral-Purpose Graphics Processing Unit)在最近几年中取得长足发展。从介绍GPGPU硬件体系结构的改变和软件技术的发展开始,阐述GPGPU主要应用领域中的研究成果及最新发展。针对各种应用领域中计算数据大规模增加的趋势,出现单个GPU计算节点无法克服的硬件限制问题,为解决该问题出现多GPU计算和GPU集群的解决方案。详细地讨论通用计算GPU集群的研究进展和应用技术,包括GPU集群硬件异构性的问题和软件框架的三个研究趋势,对几种典型的软件框架Glift、Zippy、CUDASA的特性和缺点进行较详细的分析。最后,总结GPU通用计算研究发展中存在的问题和未来的挑战。 展开更多
关键词 图形处理器 通用计算 可编程性 gpu集群
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