从COMDEX95看图形硬件技术的发展

自从90年代初Windows3.0问世以来，图形技术高速发展，在短短5年的时间内，图形产品便数次更析换代，本文详细回顾近几年来PC图象领域的技术发展过程，并论述了1995年Comdex大展上出现的最新三维图形技术和产品，本文的目的是作为一个技术指南，使读者能更好地了解高速变化和发展中的图形工业。     

高速并行图形系统硬件设计

讨论了一个高速图形系统硬件的设计，它采用并行体系结构，组合了多通道并行，目标空间并行，图象空间并行这３种并行方式，具有较高的性能价格比，可应用于视景模拟等对图形功能要求较高的环境。     

计算机艺术图形设计

本文以Ｆｒａｃｔａｌ迭代复函数Ｚｎ＋１＝Ｚｎ＾２＋Ｃ为基础，给出了Ｊｕｌｉａ集图形的计算机生成算法，并讨论了Ｊｕｌｉａ集和Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ集之间的内在联系，微机实现结果表明这种复域的迭代函数系统可以显示出千变万化的色彩与图形，研究其内在规律并生成所希望的数字艺术图形，具有一定的应用和理论意义。     

浓淡图形的快速算法

浓淡图输出是图形系统中一种重要的输出方式.对某一浓淡模型来说,总希望它既要尽可能逼近自然景物,同时又不能使计算量太大.但在实际上同时兼顾这两者是很困难的.有些模型,如Gouraud模型,虽然计算量小,但视觉效果不佳,图形呆板.与Gouraud模型相比,用Phong氏模型产生的图形逼真漂亮,但计算量太大,对实时性要求很高的系统来说不是太理想. 本文针对Phong氏模型,采用最佳逼近的思想,减少了Phong氏模型的计算量,在输出效果上仍然具有Phong氏模型的优点.     

六角网格上的图形裁剪算法

除了传统的方形图格之外，六角网格是一种可在共上绘制图形的很好的网格系统。文中提出了了一个在六角网格上进行线裁剪的算法。它有执行速度和结构简单的特点，并且稍加改变之后它也可以用于方形网格上。     

图形硬件技术的发展

多媒体技术的发展是以计算机图形/图象技术的发展为前提的,图形/图象技术发展直接影响着多媒体技术进步的速度和应用水平的高低,而图形/图象又是一个涉及多种产品、多项技术的计算机综合应用领域,为了让本刊读者集中了解图形/图象领域的主要技术、产品及市场状况,本期“产品专题”组织了三篇文章,分别介绍“图形硬件技术的发展”、“如何捕捉视频影像”、“MPEG技术”,希望能对大家有所帮助。     

基于象素的圆窗口的图形裁剪算法

通过对现有的图形裁剪算法进行深入的研究后，认为现有的图形裁剪算法只能单纯的对简单的图形元素(如直线)进行裁剪，对复杂图形(如自由曲线、不规则图形)则不适用。本文提出了一种新颖而实用的在圆窗口下的对任意图形特别是图像讲行裁剪的有效之法，越复杂的图形或图像越能体现本算法的优势，此算法的提出解决了对复杂图形的裁剪问题。本算法适用面广，并且裁剪过程简单。     

一个分布式消隐算法的设计与实现

本文介绍了分布式消隐算法的设计和实现，概述了图象空间划分方法和对象空间划分方法１，尤其对图象空间的动态任务划分方法给出了算法描述及实验结果。     

基于图像的快速碰撞检测算法

基于图像的碰撞检测算法是一类较新的碰撞检测方法，它有效地利用图形硬件的加速功能，以减轻CPU的负担，文中提出一种基于图像的快速碰撞检测算法，该算法在继承一般基于图像的碰撞检测算法优点的同时，不但能处理任意形状的多面体，而且具有更高效率，该算法主要采用对物体表面进行自动凸分解，将凸分解结果合理的组织成层次二叉树结构，以及绘制加速等技术，与相关算法的实验比较说明，该算法在性能上有较大的提高。     

TL860图形加速板的设计与实现

ＩＮＴＥＬ公司的ｉ８６０芯片是一种６４位的ＲＩＳＣ超级微处理器，鉴于其强大的浮点运算、整数浮点并行运算及图形处理能力，一直为高性能图形系统设计者们所青睐。这里，我们展示了一种基于ｉ８６０ＸＲ芯片的微机图形加速板的设计和实现过程。本文阐述了这种加速板的硬件和软件设计的结构和特点，并提供了该板实现后进行的整数、浮点和图形运算性能测试的结果。本项目是浙江省“八五”攻关项目，已于１９９４年９月通过科委鉴定     

实时图像生成系统显示处理算法及其硬件实现

本文总结了一个实时计算机图像生成系统中象素处理器的设计，该系统已投入使用。我们从技术要求，体系结构设计数据结构及算法，硬件实现要点等方面，详细讨论了该系统的设计和实现。     

Montgomery算法及其在加密硬件中的实现

随着计算机及其网格在社会生活中应用不断扩大,信息安全成为信息领域重要的研究课题。     

统计图形系统（TIGS）的设计和实现

本文介绍了统计图形系统（ＴＩＧＳ）的设计思想，它具有操作导向和回退机制的菜单驱动式用户接口，以及使用多种语言开发ＴＩＧＳ的方法。     

支持高级明暗处理和凸凹纹理映射的硬件体系结构

Ｐｈｏｎｇｓｈａｄｉｎｇ和Ｂｕｍｐｍａｐｐｉｎｇ技术被认为是下一代图形硬件必须支持的基本技术,因而是目前图形硬件研究突破的重点．但到目前为止,尚未找到一种被广泛认可的有效的硬件实现算法．本文对这一研究领域的一些实现方案做了初步的分析比较,试图找到一种有效的新的体系结构,它既能继承图形硬件已有的成果,又能对新的技术提供有效的支持．     

基于六角网格的椭圆快速生成算法

大多数图形生成算法均是针对方形网格系统,即直角坐标系,而研究表明,屏幕上的网格点最佳分布是按六角网格分布的,本文就椭圆在六角网格的生成,提出了一个快速有效的并行算法。算法中全部采用了整数型运算。     

改进的Bresenham直线生成算法

直线是图形的基本元素,其生成算法具有重要意义.在经典的 Bresenham 直线生成算法的基础上进行改进,提出一种新的多点生成算法.该算法利用直线的第一像素行的像素点数目来计算其余各像素行的像素点数目,一次可以预测一个像素行,再利用直线的对称性一次生成两个像素行.新算法既保持 Bresenham 算法不使用取整和小数运算的优点,又减少了计算量和循环次数,从而大幅提高了直线生成效率.     

多边形三角形分解的扇形扫描算法

讨论了任意多边形区域的三角形分解问题,提出了一种扇形扫描方法。该方法沿着多边形轮廓搜索各个可行的目标三角形,逐步将多边形未分解区域缩小,最终完成三角形分解。给出了分解实例。     

生物大分子图形软件的研制

我们设计了生物大分子图形显示软件（ＢＩＯＭＯＬ）．程序用ＦＯＲＴＲＡＮ７７语言编写，分为在ＶＡＸ计算机和ＳＧＩ图形工作站上运行的两个版本，该系统具有结构显示、几何操作、部分结构显示以及多模型显示等功能．     

图形硬件加速的织物自碰撞检测算法

自碰撞检测是织物实时模拟的瓶颈.利用最新的图形硬件特性,设计了织物模拟的自碰撞检测算法.该算法以质点包围球为基本计算单元,仅保存计算得到的第一次发生碰撞的信息,而不需要计算出所有的碰撞对.算法在CUDA平台上实现,通过对核函数的一次调用即可完成自碰撞检测,算法复杂度为O(n).将算法用于由大规模质点构成的织物模拟过程中,试验表明,算法的GPU实现比相应的CPU实现性能提高18倍以上,与两遍渲染算法相比,平均性能也提高了20%左右.     

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.