物理场图形生成的多处理机并行算法的研究和实现

计算机图形生成的并行处理是结合图形学、并行处理及并行算法交叉而产生的一个新课题.本文首先介绍了近几年来这一领域的发展,然后针对计算机图形学领域发展最为迅速的分支之一——物理场的图形显示,利用最新提出的并行算法进行了研究和实现,并就其在两种并行处理机环境下的具体实现进行了结果分析.     

分布式图形处理的研究与发展*

分布式图形就是在分布式系统上研究计算机图形的生成，是分布式系统与计算机图形学结合的产物．本文结合作者的研究工作对分布式图形中的研究内容(并行处理模型、支撑环境、分布式图形算法、分布式图形语言和图形库等)进行了概述；讨论了分布式图形在动画制作、科学计算可视化、多媒体和虚拟环境中的应用，在此基础上对分布式图形的发展进行了展望．     

基于PC硬件的大规模数据场快速可视化方法

科学可视化技术在众多领域具有十分广泛的应用,然而直接体绘制技术却有着计算量大、计算时间长的缺点,在普通的PC机上很难实现对大规模数据的实时交互绘制。目前的三维可视化系统通常需要架构在高端的图形工作站或转用计算机上。随着计算机软硬件技术的发展,普通的PC机图形处理器GPU(Graphic Processing Unit)具有了可编程功能。正是借助GPU的可编程功能及其强大的并行处理能力,研究并实现了一种基于普通PC硬件的体会之方法。最后应用该方法对工业、医学等体数据进行可视化,结果证明该方法可以在普通PC上实现较大规模数据的快速可视化。     

分布式图形处理的研究与发展

分布式图形就是在分布式系统上研究计算机图形的生成，是分布式系统与计算机图形学结合的产物，本文结合作者的研究工作结合作者的研究工作对分布式图形中的研究内容（并行处理模型、支撑环境、分布式图形算法、分布式图形语言和图形库等）进行了概述；讨论了分布式图形在动画制作、科学计算可视化、多媒体和虚拟环境中的应用，在此基础上对分布式图形的发展进行了展望。     

浅析计算机图形学的发展及运用

计算机图形学主要是研究计算机图形原理、方法和应用技术的学科,包括作图和图形表面渲染两大部分的内容.随着社会的发展进步,计算机图形学被广泛的应用在各个领域,拥有良好的发展前景.文章在简述计算机图形学发展过程的基础上,从对图形的辅助设计和改造、科学计算可视化操作、图形绘制、自然景观仿真等方面具体分析计算机图形学的应用.     

应用多线程并行机制实现大规模三维场景绘制

针对大规模三维场景可视化问题 ,提出了以数据分割、动态调度和多线程并行处理为主要思想的解决方案 ,并重点对多线程并行处理方法进行了研究 ,提出通过合理协调 I/O线程与绘制线程的分工及同步 ,更加充分利用机器的计算资源 ,以获得最佳的绘制效果 .文中通过具体应用的实例证明了该并行处理方法的有效性     

OpenVX与三维渲染在多态GPU上的并行实现

针对图像处理与机器视觉以及三维图形渲染等所具有的大规模并行处理特征,通过充分利用面向图形图像处理的多态阵列架构(PAAG)处理器的可编程性以及灵活的并行处理方式,采用操作级并行与数据级并行相结合的并行化设计方法,实现了OpenVX中Kernel函数以及3D图形渲染.实验结果表明,在OpenVX标准图像处理Kernel函数以及图形渲染的并行实现中,采用PAAG处理器中的多指令多数据(MIMD)并行处理方式可以获得斜率为1的线性加速比,比传统图形处理器(GPU)中单指令多数据(SIMD)并行处理方式所得到的斜率值小于1的非线性加速比效率更高.     

三维工程图形动画软件算法设计的研究

为了在计算机屏幕平面上绘制三维物体,使用解析方法,研究透视投影变换技术.设计了透视投影变换软件算法,运用该算法在计算机屏幕平面上绘制现实世界的三维物体,同时改变相关的参数可实现三维图形旋转和缩放.研究结果表明该算法在三维工程图形动画软件设计领域里非常实用.     

基于VC++的图形编程实现方法

在计算机数据处理系统中,绘图是对数据进行加工处理的一种常用方法.在应用程序实现对数据库访问的基础上,结合Windows图形编程的基本思想,介绍了使用数据库中数据绘制扇形图、折线图等简单图形的编程实现方法.     

浅谈计算机图形学的发展及应用

随着计算机科学的发展,计算机在图形学中得到越来越广泛的运用,并且日趋完善。计算机图形学的运用主要包括利用计算机实现对图形的辅助设计与改造、科学计算可视化、图形实时绘制和自然景物仿真、计算机动画、计算机艺术等方面的运用。本文首先介绍了计算机图形学的定义和发展历程,并着重分析了计算机在图形设计方面的运用方式。     

一种高度并行的多任务并行绘制系统结构

随着计算机图形技术的实用化，需要构造更逼真、更精细的三维复杂场景，其数据规模日益膨胀，加上对场景的实时交互的要求也越来越高，人们对多屏幕高分辨率显示的需求与日俱增，迫切需要一种针对大规模复杂场景的多任务并行图形绘制系统。本文介绍了一种适用于大规模复杂场景的高度并行的多任务多屏幕并行图形绘制系统的体系结构，支持图形任务的并行化处理和多屏幕显示。该系统结构将几何计算任务与图形绘制任务相分离，分剐进行并行化处理，在计算节点按绘制对象类型对任务进行分类以便于并行计算和任务分配，在绘制节点对各个小块屏幕图形进行并行合成。实验测试结果表明，该系统结构对多任务具有较好的并行效率和可扩展性，能够充分利用系统的并行计算资源，达到较好的绘制效果。     

DPGL： The Direct3D9-based Parallel Graphics Library for Multi-display Environment

The emergence of high performance 3D graphics cards has opened the way to PC clusters for high performance multi- display environment.In order to exploit the rendering ability of PC clusters,we should design appropriate parallel rendering algorithms and parallel graphics library interfaces.Due to the rapid development of Direct3D,we bring forward DPGL,the Direct3D9-based parallel graphics library in D3DPR parallel rendering system,which implements Direct3D9 interfaces to support existing Direct3D9 application parallelization with no modification.Based on the parallelism analysis of Direct3D9 rendering pipeline,we briefly introduce D3DPR parallel rendering system.DPGL is the fundamental component of D3DPR.After presenting DPGL three layers architecture, we discuss the rendering resource interception and management.Finally,we describe the design and implementation of DPGL in detail, including rendering command interception layer,rendering command interpretation layer and rendering resource parallelization layer.     

复式并行流水线在基于PC集群机的并行绘制中的应用

提出基于动态绘制组的混合式体系结构,除了动态绘制组间的并行处理流水线外,在动态绘制组内部设计了缓帧并行流水线改进工作流程,形成了复式的并行绘制流水线,大大地提高了基于PC集群机的并行图形绘制系统的整体性能.采用此复式流水线的原型系统在实际测试中表现突出,性能比单层并行绘制流水线绘制系统有较大提高.     

基于PC集群的三维图形并行渲染性能分析

研究基于PC集群的三维图形并行渲染性能问题,从网络性能、算法复杂度、并行分配机制等几方面分析了影响并行渲染性能的关键因素。在千兆以太网PC集群上进行了基于通用MPI和OpenGL的三维图形并行渲染仿真测试,给出了数据及分析结果,给出了合理构建并行三维图形渲染系统的建议,通过平衡图形算法复杂度和网络性能以达到最佳并行性能。     

协同分布式图形硬件的混合并行体绘制

由于一般的共享存储并行机缺乏图形硬件,其上产生的3维科学计算数据,无法采用硬件加速的并行体绘制来就地进行数据可视化。为此基于本地并行机和分布式图形工作站,给出了一种混合并行绘制模型。该模型的工作原理是先将源数据存留在并行机,然后通过并行机的多处理器发布远程绘制命令流,进而通过操控工作站的图形硬件完成绘制;后期图像合成在并行机上执行,以发挥共享存储通信优势。通过负载平衡优化,并行绘制流水线有效实现了绘制、合成与显示的重叠。实验结果显示,该方法能以1024×1024图像分辨率,交互绘制并行机上的大规模数据场。     

基于GPU和均匀栅格法的光线追踪算法研究

由于GPU(图形处理器)性能的大幅提高和可编程性的发展,基于GPU的光线追踪算法逐渐成为研究热点。光线追踪算法需要的计算量大,基于此,分析了光线追踪算法的基本原理,在NVIDIA公司的CUDA(计算统一设备体系结构)环境下采用均匀栅格法作为加速结构实现了光线追踪算法。实验结果表明,该计算模式相对于传统基于CPU的光线追踪算法具有更快的整体运算速度,GPU适合处理高密度数据计算。     

基于点的计算机图形学研究与进展

基于点的图形学是计算机图形学中一个新的研究领域,它为解决大量三维采样数据的快速绘制处理提供了一条新的途径.从点模型数字几何处理流程出发,详细分析了点模型数字几何处理流程各阶段新的进展,并对相应的     

植物叶片表面质感建模与真实感绘制研究进展

植物表观的真实感建模是计算机图形学领域的重要研究内容,叶子作为植物最重要的器官,尤其受到广泛的关注。近年来,随着计算机硬件技术和图形算法的快速发展以及对植物叶子生理机理研究的不断深入,植物叶片表观质感建模和真实感绘制的研究取得了很多成果。植物叶片表面光学特性的采集与建模技术是其中的研究热点和难点。从植物叶片真实感质感模型的定义出发,介绍了近年来国内外在植物叶片表面质感建模和真实感绘制方面取得的最新研究进展,并给出详细的分析和总结。最后对该领域研究存在的问题和未来发展方向提出了一些看法。