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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
1
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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多层阴影图轮廓边背投软影算法 被引量:5
2
作者 沈笠 杨宝光 冯结青 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1265-1274,共10页
在场景深度和物体分布复杂时,针对轮廓边背投软影算法中的可见性因子计算存在误差,从而导致过阴影和光渗等绘制瑕疵的问题,提出一种基于掩码的多层阴影图遮挡物轮廓边背投软影算法.该算法通过计算光源掩码的深度复杂函数获得更准确的可... 在场景深度和物体分布复杂时,针对轮廓边背投软影算法中的可见性因子计算存在误差,从而导致过阴影和光渗等绘制瑕疵的问题,提出一种基于掩码的多层阴影图遮挡物轮廓边背投软影算法.该算法通过计算光源掩码的深度复杂函数获得更准确的可见性因子,解决了轮廓边背投软影算法中存在的过阴影问题;将光源掩码计算与多层阴影图结合以解决光渗问题,最终生成更高质量的光滑软影.实验结果表明,在保证绘制效率的前提下,文中算法可以产生更为准确、真实的软影效果. 展开更多
关键词 阴影图 软影 背投 深度剥离
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基于GPU粒子系统的烟花模拟 被引量:5
3
作者 吕雪 刘丽 +1 位作者 王俊杰 闫书汉 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第3期989-992,1043,共5页
针对复杂3D烟花模拟方法存在计算量大,效率不高和逼真性不够等问题,提出了一种基于GPU粒子系统的烟花模拟方法。采用三维网格模拟烟花形状,通过扩展双面深度剥离算法在网格上快速均匀采样,提高顶点信息收集效率;提出并行迭代聚类算法,... 针对复杂3D烟花模拟方法存在计算量大,效率不高和逼真性不够等问题,提出了一种基于GPU粒子系统的烟花模拟方法。采用三维网格模拟烟花形状,通过扩展双面深度剥离算法在网格上快速均匀采样,提高顶点信息收集效率;提出并行迭代聚类算法,实现多层次的烟花爆炸,达到烟花的多重性效果;应用逆动力学原理控制烟花中粒子的运动,给出形状约束粒子的速度公式。实验结果表明,该算法对烟花模拟效果在真实性和速度上都有所提高。 展开更多
关键词 GPU粒子系统 烟花模拟 快速点采样 深度剥离 三维网格
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基于毛发点云深度剥离的神经渲染与时域稳定性改进方法 被引量:1
4
作者 叶可扬 潘曲利 任重 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期676-684,共9页
针对现有基于点云的神经渲染网络无法渲染具有时域稳定性的高质量毛发的问题,提出基于毛发点云深度剥离的神经渲染与时域稳定性改进方法.该方法通过对输入点云模型的分层投影,获取不同分层的特征信息;将结果进行融合,以适应毛发半透明特... 针对现有基于点云的神经渲染网络无法渲染具有时域稳定性的高质量毛发的问题,提出基于毛发点云深度剥离的神经渲染与时域稳定性改进方法.该方法通过对输入点云模型的分层投影,获取不同分层的特征信息;将结果进行融合,以适应毛发半透明特性;将训练好的结果输入到时域稳定性增强网络中,该模块利用相邻帧间点云的重投影得到当前帧和前几帧的依赖关系,生成当前帧的最终结果,从而保证了训练结果的时域稳定性.使用光线追踪生成的高质量毛发数据集进行实验,结果表明,与现有方法相比,该方法可以获得更好的时域稳定性和渲染结果. 展开更多
关键词 神经渲染 毛发点云 深度剥离 时域稳定性
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基于深度剥离的三维打印模型朝向优化算法 被引量:4
5
作者 王继东 庞明勇 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期1741-1747,共7页
为了提高三维打印产品表面质量且有效节省材料,提出一种面向熔融挤压式三维打印机的模型朝向优化算法.该算法基于深度剥离技术,以打印朝向为自变量构建模型悬空面积及其支撑结构体积的双目标优化函数;利用模式搜索方法设计一个两步走的... 为了提高三维打印产品表面质量且有效节省材料,提出一种面向熔融挤压式三维打印机的模型朝向优化算法.该算法基于深度剥离技术,以打印朝向为自变量构建模型悬空面积及其支撑结构体积的双目标优化函数;利用模式搜索方法设计一个两步走的优化方案来确定最优的打印朝向.实验结果表明,利用深度剥离技术能够较为准确、高效地检测出打印模型悬空区域,并计算出相应的悬空面积和支撑体积;设计的优化方案也能够根据双目标的权重比确定一个较优的打印朝向,不但减少了支撑结构与模型表面的接触范围,还能降低支撑结构的体积.文中算法在提高模型表面质量以及减少支撑结构的材料消耗两方面具有优势. 展开更多
关键词 三维打印 朝向优化 深度剥离 悬空区域 支撑结构
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基于桶内动态融合的透明现象的高效绘制 被引量:4
6
作者 刘芳 黄梦成 +1 位作者 刘学慧 吴恩华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期382-387,共6页
基于桶排序的顺序独立透明现象绘制算法,采用桶排序原理将投影收集到同一个像素上的多个片元并排序,当发生桶内片元冲突时会产生错误的绘制结果.为此,提出一种基于桶内动态融合的透明现象的高效绘制算法.此算法采用桶内动态融合和并发读... 基于桶排序的顺序独立透明现象绘制算法,采用桶排序原理将投影收集到同一个像素上的多个片元并排序,当发生桶内片元冲突时会产生错误的绘制结果.为此,提出一种基于桶内动态融合的透明现象的高效绘制算法.此算法采用桶内动态融合和并发读/写的方法逐一融合落入同一个桶内的所有片元,并在后处理中按从前向后的顺序融合各个桶内的颜色值.由于同时发生桶内片元冲突和读/写冲突的概率非常小,因而可以大大提高绘制结果的准确性.实验结果表明,与基于桶排序的绘制算法相比,采用文中算法可以更准确地绘制场景,生成与真实结果非常相近的绘制效果,同时算法的效率基本保持不变. 展开更多
关键词 GPU 多渲染目标缓存 最大/最小融合 顺序独立的透明现象 深度剥离 桶排序
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深度剥离与GPU结合的近似软影算法 被引量:4
7
作者 孙明彦 吕伟伟 +1 位作者 刘学慧 吴恩华 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2010年第9期1391-1397,共7页
针对基于阴影图算法扩展的一些近似软影算法中存在的只考虑外半影区而导致的本影区过多估计的问题,提出了一种深度剥离与GPU结合的近似软影实时绘制算法。算法利用GPU的几何着色器来提取场景物体的轮廓边并生成内半影和外半影图元,进而... 针对基于阴影图算法扩展的一些近似软影算法中存在的只考虑外半影区而导致的本影区过多估计的问题,提出了一种深度剥离与GPU结合的近似软影实时绘制算法。算法利用GPU的几何着色器来提取场景物体的轮廓边并生成内半影和外半影图元,进而得到整个内外半影颜色图和深度图,最终阴影绘制的时候通过参考阴影图和内外半影图来确定每个可见像素的明暗值,从而得到比以往算法较真实的绘制效果,算法完全在GPU中实现。实验结果表明,对相对不复杂的场景,该算法可以生成较真实的软影效果,且绘制帧率完全达到实时。 展开更多
关键词 GPU 软影 深度剥离 几何着色器
原文传递
自适应的多层屏幕空间环境光遮蔽 被引量:4
8
作者 李文耀 任重 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1294-1303,共10页
在多层屏幕空间环境光遮蔽算法中,为解决计算开销随深度缓存层数线性增长的问题,提出一种自适应的多层屏幕空间环境光遮蔽算法.首先分析部分采样点在所有深度缓存层上的深度变化幅度,估算出所需的采样层数Dmax;然后在其余采样点上进行... 在多层屏幕空间环境光遮蔽算法中,为解决计算开销随深度缓存层数线性增长的问题,提出一种自适应的多层屏幕空间环境光遮蔽算法.首先分析部分采样点在所有深度缓存层上的深度变化幅度,估算出所需的采样层数Dmax;然后在其余采样点上进行多层计算,到Dmax层便停止.实验结果证明,该算法避免了在深度变化平缓区域进行无效的多层计算,以接近单层算法的绘制效率获得了和多层算法几乎完全相同的绘制效果. 展开更多
关键词 环境光遮蔽 屏幕空间 自适应采样 深度剥离
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改进的实时反走样透视阴影图算法及实现 被引量:3
9
作者 吴婷 程亚奇 张延军 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第10期3435-3437,3469,共4页
为解决透视阴影图算法中,物体被非线性比例导致愈加明显的自阴影或表面波纹现象,提出一种基于GPU的实时反走样透视阴影图改进算法。该算法结合透视阴影图算法以及D.Weiskopf的dual depth layers算法,通过采用GPU深度剥离技术采样场景的... 为解决透视阴影图算法中,物体被非线性比例导致愈加明显的自阴影或表面波纹现象,提出一种基于GPU的实时反走样透视阴影图改进算法。该算法结合透视阴影图算法以及D.Weiskopf的dual depth layers算法,通过采用GPU深度剥离技术采样场景的双层深度值信息,并引入自适应偏移量zbias来计算场景的深度偏移量。该算法采用C语言实现,同时使用GPU顶点渲染器和像素渲染器编程有效避免程序复杂度。实验结果表明,该改进算法较好解决了透视阴影图的自阴影问题,提高了渲染阴影质量。 展开更多
关键词 阴影图 深度偏移 反走样 可编程图形硬件 深度剥离
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基于CUDA渲染器的顺序独立透明现象的单遍高效绘制 被引量:3
10
作者 黄梦成 刘芳 +1 位作者 刘学慧 吴恩华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1927-1933,共7页
提出一种顺序独立透明现象的单遍高效绘制算法.首先设计了一个基于计算统一设备架构(compute unified device architecture,简称CUDA)的可编程渲染器.该系统采用扫描线算法光栅化场景,为每个像素生成多个对应的片元,同时,在GPU(graphics... 提出一种顺序独立透明现象的单遍高效绘制算法.首先设计了一个基于计算统一设备架构(compute unified device architecture,简称CUDA)的可编程渲染器.该系统采用扫描线算法光栅化场景,为每个像素生成多个对应的片元,同时,在GPU(graphics processing unit)的全局内存上为每个像素分配一个数组,以存储其相应的片元.基于这个框架,提出了两种并发的片元收集及排序策略,以单遍高效地绘制顺序独立的透明现象.第1种策略利用CUDA的原子操作符atomicMin收集各个像素上对应的所有片元并按深度动态排序,在后处理中片元即可按序逐一融合;第2种策略采用CUDA的原子操作符atomicInc按光栅化顺序收集所有片元,然后在后处理中按深度排序后再逐一融合.实验结果表明,与基于传统图形管线的经典深度剥离方法相比,该方法可以更高效地绘制顺序独立的透明现象,同时生成正确的绘制效果. 展开更多
关键词 图形处理器 计算统一设备架构 顺序独立的透明现象 深度剥离 原子操作
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面向大规模场景的多片元效果高效绘制 被引量:2
11
作者 周果 朱登明 王兆其 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期2606-2618,共13页
多片元效果具有实时透明等重要应用,它需要每个像素按深度顺序遍历对应的所有片元.深度剥离法将场景重复绘制多次来满足这个需求,故对显存带宽提出了很高的要求.该文针对大规模场景图元分布稀疏的特点,使用类体素八叉树在物体空间将场... 多片元效果具有实时透明等重要应用,它需要每个像素按深度顺序遍历对应的所有片元.深度剥离法将场景重复绘制多次来满足这个需求,故对显存带宽提出了很高的要求.该文针对大规模场景图元分布稀疏的特点,使用类体素八叉树在物体空间将场景近似剖分以减少图元读取总量.这允许场景能够按可见性顺序被分块加载、精确剖分和逐个绘制:通过光栅化对应的八叉树网格构造深度桶列表,在屏幕空间将场景块与网格布尔求交;通过为整个场景构造块的深度直方图,在剥取时利用它来避免硬件遮挡查询操作.由于为每块采取了不同的迭代次数,该文的两阶段剖分方法能够适应物体空间变化的深度复杂度.由于不依赖于面片的邻接信息,该文方法能够支持非流形网格和外存绘制.相比已有工作,该文方法在每次剥取一层时绘制效率有30%以上的提升. 展开更多
关键词 八叉树 体素化 深度剥离 桶排序 构造实体几何
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基于深度剥离的半透明物体实时透射渲染
12
作者 陈瑞 《现代计算机》 2021年第9期86-90,共5页
透射是生活中随处可见的现象,在计算机中对这一现象的模拟也是真实感渲染中的重要课题。为了准确计算出光线在物体内部的衰减情况,必须知道光线在物体内部穿过的距离也就是物体的厚度。通过使用深度剥离或者改进的双重深度剥离算法,就... 透射是生活中随处可见的现象,在计算机中对这一现象的模拟也是真实感渲染中的重要课题。为了准确计算出光线在物体内部的衰减情况,必须知道光线在物体内部穿过的距离也就是物体的厚度。通过使用深度剥离或者改进的双重深度剥离算法,就可以得到光线在物体内部穿过的厚度,再结合比尔定律就可以就计算出衰减后的光线强度,也就是透射颜色。 展开更多
关键词 深度剥离 双重深度剥离 厚度 透射
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基于GPGPU的实体表面实时提取 被引量:1
13
作者 黎柏春 杨建宇 +1 位作者 于天彪 王宛山 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第12期4273-4277,共5页
为实时提取三维实体表面,提出一种基于GPGPU并行计算的实体表面实时提取方法。在分析深度剥离算法原理和GPU图形绘制管线的基础上,给出在GPU上利用深度剥离算法实现实时提取三维实体表面的算法;通过OpenGL的高级着色语言GLSL控制GPU的... 为实时提取三维实体表面,提出一种基于GPGPU并行计算的实体表面实时提取方法。在分析深度剥离算法原理和GPU图形绘制管线的基础上,给出在GPU上利用深度剥离算法实现实时提取三维实体表面的算法;通过OpenGL的高级着色语言GLSL控制GPU的图形绘制管线实现了该算法,给出其伪代码。以龙、叶轮和刀具扫描体的模型为应用实例验证了该算法效果良好,特别是对于刀具扫描体表面的提取,可满足实时性要求。 展开更多
关键词 通用图形处理器 深度剥离 表面提取 OPENGL OpenGL着色语言
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在线片元剔除的多片元效果高效绘制方法
14
作者 周果 朱登明 +1 位作者 王兆其 魏毅 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2407-2414,共8页
多片元效果有实时透明等重要应用,它按深度顺序处理每个像素的所有片元。已有的k-buffer算法在单遍绘制场景时,剥取并缓存距离视点最近的多个片元,这需要避免缓存更新时的读写冲突,降低了在复杂场景上的计算效率。对此提出利用帧闾的时... 多片元效果有实时透明等重要应用,它按深度顺序处理每个像素的所有片元。已有的k-buffer算法在单遍绘制场景时,剥取并缓存距离视点最近的多个片元,这需要避免缓存更新时的读写冲突,降低了在复杂场景上的计算效率。对此提出利用帧闾的时空相关性,允许单遍绘制时在线地剔除缓存外片元的方法。描述建立半堆结构的片元缓存的过程,分析最坏情况下的时间复杂度,在绘制每帧时反向重投影构造剔除界面。由于减少了缓存更新操作且不需要预处理,复杂场景特别在被漫游或发生变化时的绘制效率被显著提高。 展开更多
关键词 深度剥离 堆排序 片元临界区 反向重投影
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基于GPU实现的大量刚体运动实时仿真
15
作者 彭林春 杨红雨 杨光 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第2期364-368,共5页
针对存在大量刚体运动的虚拟场景,提出一种基于在GPU上实现的实时仿真算法,利用GPU的并行计算能力,实时处理刚体交互,更新刚体状态。使用深度剥离技术,离散化刚体,并使其由一组具有相同大小的粒子表示。每一帧刚体间的运动交互则由粒子... 针对存在大量刚体运动的虚拟场景,提出一种基于在GPU上实现的实时仿真算法,利用GPU的并行计算能力,实时处理刚体交互,更新刚体状态。使用深度剥离技术,离散化刚体,并使其由一组具有相同大小的粒子表示。每一帧刚体间的运动交互则由粒子间的运动交互来实现。碰撞粒子对间的交互则用离散元法。通过统一网格方式,分割仿真域空间,以提高碰撞检测速率。实验证明,提出的新算法大幅度的提升了仿真大量刚体的速率。 展开更多
关键词 刚体 图形硬件 实时仿真 离散元法 统一网格 深度剥离
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透明物体渲染算法在火星环绕器在轨可视化中的应用
16
作者 吴振中 《无线互联科技》 2017年第21期108-110,共3页
针对火星环绕器的在轨可视化,需要考虑轨道与透明火星发射天线范围之间的复杂交互情况,采用普通的单一处理透明物体的油画家算法和深度缓存算法已经不能满足实际可视化功能的需要,并且不能利用好性能日益强劲的GPU。文章通过对无序场景... 针对火星环绕器的在轨可视化,需要考虑轨道与透明火星发射天线范围之间的复杂交互情况,采用普通的单一处理透明物体的油画家算法和深度缓存算法已经不能满足实际可视化功能的需要,并且不能利用好性能日益强劲的GPU。文章通过对无序场景下的半透明物体的渲染算法研究,针对火星环绕器在轨可视化实现中的实际需求,分别使用了深度缓存算法、油画家算法、加权平均值算法和深度剥离算法,实现了火星环绕器在轨可视化功能。通过工程实践结果的比较和各个算法原理的优缺点分析比对,确定了深度剥离算法在透明物体和非透明物体同一场景下联合渲染中的效果,最终实现了火星环绕器在轨可视化功能。 展开更多
关键词 OPENGL 透明 渲染 α混合 深度剥离
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电磁环境多层等值面融合绘制研究
17
作者 胡华全 杨超 吴玲达 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第35期206-209,共4页
针对电磁环境三维体数据中提取出的多层等值面,根据交互绘制速率与绘制质量的不同要求,提出分层伪排序融合绘制方法和改进Depth Peeling融合绘制方法。前者实现了多层等值面的近似排序,采用逐像素着色增强边界轮廓,绘制速率快,适合需要... 针对电磁环境三维体数据中提取出的多层等值面,根据交互绘制速率与绘制质量的不同要求,提出分层伪排序融合绘制方法和改进Depth Peeling融合绘制方法。前者实现了多层等值面的近似排序,采用逐像素着色增强边界轮廓,绘制速率快,适合需要快速绘制而质量要求不高的场合;后者通过引入Slicemap技术,解决了多层等值面片元分布不均匀的问题,并利用多遍绘制融合方法,提高了绘制复杂等值面的能力,从可视化效果看,提高了绘制质量,绘制效率也得到了保证。 展开更多
关键词 图形处理器 多目标渲染目标缓存 深度剥离 桶排序
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使用多层深度采样的屏幕空间环境光遮挡 被引量:1
18
作者 宋云鹏 刘芳 +1 位作者 刘娜 康一梅 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第7期2409-2413,共5页
为解决传统的基于水平线的屏幕空间环境光遮挡算法不能准确计算被遮挡物体的环境光遮挡值的问题,提出了一种使用多层深度采样的屏幕空间环境光遮挡算法。该算法使用桶型深度剥离算法获取场景中各层次的深度信息,并使用这些信息为场景中... 为解决传统的基于水平线的屏幕空间环境光遮挡算法不能准确计算被遮挡物体的环境光遮挡值的问题,提出了一种使用多层深度采样的屏幕空间环境光遮挡算法。该算法使用桶型深度剥离算法获取场景中各层次的深度信息,并使用这些信息为场景中所有物体计算环境光遮挡值,有效解决了算法不能为被遮挡物体计算环境光遮挡值的问题。该算法的计算过程完全在图形处理器中完成。实验结果表明,该算法相对于原算法具有更好的真实感。 展开更多
关键词 屏幕空间环境光遮挡 桶型深度剥离 图形处理器 实时绘制 渲染引擎
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基于桶型深度剥离算法的屏幕空间环境遮挡
19
作者 郝晓光 刘学慧 +2 位作者 黄梦成 刘芳 吴恩华 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第2期587-591,共5页
针对屏幕空间环境遮挡算法不能计算屏幕空间中被遮挡物体产生的环境遮挡值,提出了一种基于桶型深度剥离算法的屏幕空间环境遮挡算法。将位于场景中不同深度层次的物体的深度值信息剥离出来,并用这些信息计算场景中所有物体产生的环境遮... 针对屏幕空间环境遮挡算法不能计算屏幕空间中被遮挡物体产生的环境遮挡值,提出了一种基于桶型深度剥离算法的屏幕空间环境遮挡算法。将位于场景中不同深度层次的物体的深度值信息剥离出来,并用这些信息计算场景中所有物体产生的环境遮挡值,从而解决了屏幕空间环境遮挡算法中被遮挡物体无法产生环境遮挡值的问题。该方法的计算过程完全在图形处理器中完成,实验结果表明,该方法具有较好的真实感并保证实时绘制速度。 展开更多
关键词 屏幕空间 环境遮挡 桶型深度剥离 图形处理器 实时绘制
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基于深度剥离的屏幕空间环境遮挡算法 被引量:1
20
作者 朴兴哲 朴海音 +1 位作者 王溪波 陈思思 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第6期695-700,720,共7页
针对原有屏幕空间环境遮挡算法存在的自遮挡距离误差问题,提出了一种基于深度剥离的屏幕空间环境遮挡算法(Depth-Peeling based Ambient Occlusion,DPAO).该算法通过深度剥离过程萃取了多深度层次的Z-Buffer,为遮挡计算提供了更精确的... 针对原有屏幕空间环境遮挡算法存在的自遮挡距离误差问题,提出了一种基于深度剥离的屏幕空间环境遮挡算法(Depth-Peeling based Ambient Occlusion,DPAO).该算法通过深度剥离过程萃取了多深度层次的Z-Buffer,为遮挡计算提供了更精确的遮挡采样片段,同时利用深度剥离技术进行了修正,从而得到了更具有物理真实性地渲染结果.整个流程充分利用了现有GPU的SIMD特性并行实现.实验结果表明,该算法能够在高帧速率情况下为具有丰富高频细节的几何场景产生真实感强的柔和阴影,适用于视频游戏、科学仿真等对实时性要求较高的应用领域. 展开更多
关键词 屏幕空间 环境遮挡 深度剥离 阴影 图形处理器 全局光照 深度缓存
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