Improving cache locality for GPU-based volume rendering

We present a cache-aware method for accelerating texture-based volume rendering on a graphics processing unit (GPU). Because a GPU has hierarchical architecture in terms of processing and memory units, cache optimization is important to maximize performance for memory-intensive applications. Our method localizes texture memory reference according to the location of the viewpoint and dynamically selects the width and height of thread blocks (TBs) so that each warp, which is a series of 32 threads processed simultaneously, can minimize memory access strides. We also incorporate transposed indexing of threads to perform TB-level cache optimization for specific viewpoints. Furthermore, we maximize TB size to exploit spatial locality with fewer resident TBs. For viewpoints with relatively large strides, we synchronize threads of the same TB at regular intervals to realize synchronous ray propagation. Experimental results indicate that our cache-aware method doubles the worst rendering performance compared to those provided by the CUDA and OpenCL software development kits.     

刑事案件现场中微量玻璃的检验及应用

论述了刑事案件现场上微量玻璃检材的组成、提取与包装、检验方法以及在侦破刑事案件中的应用.     

Skeleton-enhanced line drawings for 3D models

We present a novel line drawing approach for 3D models by introducing their skeleton information into the rendering process. Based on the silhouettes of the input 3D models, we first extract feature lines in geometric regions by utilizing their curvature, torsion and view-dependent information. Then, the skeletons of the models are extracted by our newly developed skeleton extraction algorithm. After that, we draw the skeleton-guided lines from non-geometric regions through the skeleton information. These lines are combined with the feature lines to render the final line drawing result using the line optimization. Experimental results show that our algorithm can render line drawings more effectively with enhanced skeletons. The resulting artistic effects can capture the local geometries as well as the global skeletons of the input 3D models.     

基于Flash 3D的在线虚拟漫游系统设计与实现

对目前虚拟漫游系统的瓶颈进行分析,提出并实现了一个基于Flash 3D的、优化了的在线虚拟旅游系统。系统对三维场景文件包括模型文件、材质文件及其构建步骤进行优化,并在实现了对多种媒体元素支持的基础上,设计了独创的热点系统,实现对三维场景按需进行加载和展示,以及游客在场景中的互动漫游。系统测试结果表明,该设计方案优化效果显著,系统性能得到了极大的提升。     

全参考图像质量评价综述

图像质量评价是图像处理领域内一项很有意义的研究课题。客观图像质量评价方法可分为全参考评价方法、半参考评价方法和无参考评价方法, 目前全参考评价方法较为成熟, 而半参考和无参考评价方法则处于初级阶段, 远远达不到参考评价方法所能达到的效果。对全参考评价方法进行综述。首先简要地介绍了各种类型的评价方法, 其次详细地介绍了PSNR、SSIM、MSSIM、IFC、VIF、FSIM等几种典型的全参考图像质量评价方法, 然后在LIVE和TID2008数据库上进行实验, 对这几种全参考方法进行对比、分析, 最后探讨图像质量评价研究的发展趋势。     

虚拟场景中有宽度物体移动路径的优化方法

提出一种虚拟场景中有宽度物体移动路径的优化方法,在地图掩码数据经过寻路算法搜索后,得到一组连续路径节点组成的节点集,从起始节点出发,沿着路径节点找出离起始节点最远且没有障碍物遮挡的可见节点,作为下一个起点,循环往复直至节点集的终止节点,并顺序连接这些可见节点,即可得到优化路径。通过合并节点集中的多余节点,使路径更平滑,从而减少物体移动过程中改变方向的次数,解决有宽度物体无法通过狭窄通道后,须重新计算路径的问题,达到了更好的用户体验效果。     

基于细胞自动机的动态云实时模拟

具有真实感云的实时模拟应用非常广泛。基于细胞自动机技术建立云模型,明确了边界网格点的处理方法。通过改进变换规则,引入了上升气流的作用,加快了运行速度并反映了云的真实特性。在光照计算过程中,将多重前向散射光照运用于细胞自动机方法中,并将近似米氏散射的Henyey-Greenstein相位函数嵌入到前向散射光照模型。仿真实验表明,该方法提高了云的外观的真实性,可以实现云的实时绘制。     

基于AdaBoost.MH的Reyes渲染架构时间预估算法

在大规模真实感渲染系统中,需要对渲染任务进行分解和调度,将其优化后分配给不同的可用计算资源,实现快速集群渲染。为了实现渲染任务的有效分解和调度,提高并行效率,高精度的时间预估算法是不可欠缺的。通过深入研究使用RenderMan规范的渲染器常用的Reyes渲染架构中对渲染时间产生影响的各种因素,分析提取出影响渲染时间的7大要素特征,提出了基于AdaBoost.MH的渲染时间预估算法。通过在基于Reyes渲染架构的渲染引擎中的实验与测试表明,训练集和测试集的准确率分别达到79%和78%,为渲染任务的并行调度奠定了基础,同时也为渲染费用预估提供了依据。     

基于Tourweaver的虚拟校园漫游系统

针对公共环境的引导介绍,以某校园为例,本文介绍了利用球面全景图开发网上虚拟校园的方法,对全景漫游技术进行了研究,实现了虚拟全景系统．讲述了全景拍摄时节点的调整方法,并通过规范全景设计一系列流程来完成全景图的拼接．用Tourweaver软件将全景图导入,通过添加地图、热点、雷达等元素把漫游系统制作成视频格式进行发布．漫游系统具有界面简洁、功能实用的特点,使用户一目了然．     

基于视景仿真的3D购物系统

目前大多数的购物网站均呈现千篇一律的方式,无法像现实超市那样给消费者提供一种购物环境,实现文化、心理上的满足和享受．为了弥补以上缺陷,我们考虑将目前最先进的视景仿真技术和信息管理技术融合在一起。基于OSG技术构建3D商业环境及视景漫游、完成基于3D图形界面的购物操作流程．