基于三维标量场的光线投射并行体绘制算法

针对大规模三维标量场相关算法计算量大且数据绘制速度慢、不能满足用户实时需求的问题,在研究和总结三维标量场和体绘制关键技术的基础上,对体绘制的原理进行了深入探讨,重点研究了体绘制中的光线投射算法。利用集群多节点的并行优势,对体绘制的光线投射算法进行了改进,采用MPI并行编程模式,成功地将该算法运行于PC集群环境中,并应用于三维城市建模,充分发挥了集群的高性能计算,大大提高了绘制效率。实验结果表明,该算法具有良好的并行效率和可视化效果。     

对计算流动显示光线投射算法的改进

计算流动显示是近年来在流体力学领域中出现的一个新的研究方向 ,是计算流体力学 ,实验流体力学 ,科学计算可视化等领域的结合。根据实验流体力学的光学流动显示原理 ,可以由计算流场生成计算流动显示图像 ,如干涉图、纹影图及阴影图。对原有的光线投射算法进行了改进 ,提出了一种速度更快、图像质量更好的计算流动显示算法。     

利用光线投射法虚拟X光线图片进行基于灰度的2D/3D配准算法研究

2D/3D图像配准是一种图像信息融合技术,解决了医学图像领域不同维度的图像存在信息缺失的问题,在临床诊疗和手术导航中都有广泛的应用.所采用的配准方法是基于图像灰度的配准,通过以光线跟踪算法(Ray Casting)为基础的数字影像重建技术对CT体数据进行操作,从而生成虚拟X光线图像,使其与待配准的X光线图像进行比较,进行相似性测度的计算,通过优化算法使测度值达到最小.实验结果表明,本算法精度较高,而且当改变曝光强度,添加噪声等条件下,仍能保证很好的精度.     

GPU的对半剖分体数据的光线投射法

为解决传统可视化方法无法有效跳过具有空腔结构数据集的中空体素的问题,提出一种基于GPU的面向中空结构体数据的光线投射法.在进行光线投射之前,首先把体数据对半剖分成两部分,对此两部分分别使用八叉树进行重构,并同时剔除空块,建立起各自新的有效数据块的顶点集合;然后使用GPU对顶点集合进行渲染,生成光线起点和方向等信息;最后利用CUDA对重构后的两部分体数据依次进行光线投射和颜色累积,将其结果合成后得到最终图像.实验结果表明,这种方法生成的图像质量与传统的可视化方法相比没有损失,但对具有较多空腔结构的体数据,则可以快速跳过中空体素,具有非常明显的加速效果.     

基于光线投射算法实现与三维场景的交互功能

详细地介绍了采用光线投射算法实现与三维场景的交互功能的基本原理与过程,并针对效率的提高介绍了采用层次包围盒技术来加速计算的方法。     

基于VTK的虚拟心脏切面交互式可视化方法

为解决传统医学影像技术方向性单一的问题,满足临床医学从不同方位从整体或切面等多角度对器官组织进行观察分析的需求,提出了心脏核磁共振成像(MRI)数据的体可视化和任意角度切面的可视化方法.基于可视化工具包VTK,在VC6.0开发环境中,运用光线投射算法设计并实现了MRI羊心脏切片数据的三维体绘制,横断、冠状、矢状位置的标准切片、切面以及任意角度、任意位置切面的绘制技术.通过简单的鼠标操作就可以实时的对切面进行移动、旋转、缩放等交互操作.实验结果表明:该方法有助于医生从多个方位观察整体器官组织和切面形态.在疾病预防、医疗诊断、手术方案制定以及术后评价中具有较大的实用价值.     

基于GPU加速的光线跟踪体绘制算法研究

光线跟踪算法是真实感图形学中体绘制的主要算法之一,本文分析了基于GPU的光线跟踪技术的实现原理,设计了基于流的GPU光线跟踪体绘制方法。根据设计的三个实验场景所包含的三角形面片数,在2种不同分辨率下,分别实现GPU和CPU的光线跟踪绘制。通过实验结果比较、分析,发现随着场景复杂度的增加,基于GPU加速的光线跟踪算法将明显优于CPU上的算法。     

CD漫游体光线追踪的一种加速算法研究

体图形学中CD(Chessboard Distance)漫游体光线追踪算法的加速算法是基于直线网格在算法预处理阶段标识出对最后显像无用的体单元,实现过程中直接跳过而减少被访问的体单元的个数实现加速。通过直线网格的距离来确定下一级的可视体单元的坐标。与单纯的体光线追踪算法相比,缩小了耗费的时间。     

基于OpenGL的魔方自动求解算法与实现

在魔方分层求解算法的基础上,利用OpenGL的3D技术,实现了一个演示自动求解过程的示教系统,同时提供了玩家可以手动操作的游戏平台．     

基于体素模型的体绘制算法

提出了一种基于体素模型的体绘制算法。该算法结合了面绘制及直接体绘制的优点,可以利用OpenGL图形标准及硬件加速对图象序列进行三维重建。重建效果逼真,重建速度较快,具有算法简单、实现容易的优点。     

OpenGL建模技术在C#中的实现

目前,还没有在C#中开发OpenGL的标准和规范的方法,而且,．NET framework中也没有提供OpenGL API的接口,因此,在C#中实现OpenGL是一个富有挑战性的问题。阐述了在C#中实现OpenGL建模的关键步骤。与在VC 中的实现相比,在动态链接库文件csgl．dll的支持下,使在C#中进行OpenGL建模变得简单,程序调试更加容易,代码也简洁易读。     

基于 Open G L 的 S T L 格式实体真实感图形显示工具的实现

真实感图形显示是计算机图形学的重要研究方向之一,在实际的工程应用中,提高几何形体显示质量,以增强人机交互性,同样也是 Ｃ Ａ Ｄ／ Ｃ Ａ Ｍ 软件追求的重要目标之一。 Ｏｐｅｎ Ｇ Ｌ 图形库是由 Ｓ Ｇ Ｉ公司开发的高质量的三维真实感图形开发工具,而工程中广为应用的 Ｓ Ｔ Ｌ 格式文件使用三角形面片来表示三维实体模型;基于对 Ｏｐｅｎ Ｇ Ｌ 以及 Ｓ Ｔ Ｌ 的研究,提出了使用几 何形体模型数据实现真实 感图形显示的总体思路,并给出了基于 Ｏｐｅｎ Ｇ Ｌ 的 Ｓ Ｔ Ｌ 格式实体的真实 感显示的具体方法及实现 步骤, 依此设计生成了一个相应的显示工具,其显示效果甚佳、渲染速度很快且操作 简单灵活。鉴 于 Ｏｐｅｎ Ｇ Ｌ 和 Ｓ Ｔ Ｌ 均为所在领域的工业标准之一,该图形显示工具具有一定的实用价值和应用前景     

利用OpenGL实现有限元后处理

介绍了利用VC＋＋和OpenGL的混合编程技术,以及开发工程计算软件中有限元后处理程序的常用方法和实现思路,并结合相关实例进行了具体的阐述。     

基于Visual C++和OpenGL的雷达显示系统实现

根据现代雷达装备虚拟教学、训练与科研的需要，设计并实现了一种基于Visual C 和OpenGL的光栅雷达显示系统，提出了以固定扇形画线实现扫描线余辉和雷达目标模拟的新方法．该系统操作方便、效果逼真、运行速度快、可扩展性强．     

基于OpenGL技术的实时漫游系统研究及实现

结合水利行业的需求和当前可行的技术,讨论了基于桌面系统及通用平台开发实时漫游系统的技术关键和难点,给出了模型建立、转换及调用方法,并利用OpenGL技术基于Visual C 6.0集成开发环境开发了一个实用的实时漫游系统.     

基于0penGL实现三维绘图

叙述了基于OpenGL编程的基本原理、步骤、方法,以及利用OpenGL函数库用VisualC++实现三维绘图.     

OpenGL在油气田三维地质模型中的应用

目前,GIS技术已经应用于油气田开发管理。但是现有的GIS技术还不能满足油气田开发中对油气藏三维空间分布状况的描述。因而,可以利用OpenGL技术建立三维地质模型显示模块,并嵌入油气田开发管理地理信息系统中。从而,扩展了GIS在油气田开发管理中的三维空间描述能力。结合实际开发经验,首先主要阐述了如何利用OpenGL建立三维地质模型。然后,介绍如何对三维地质模型进行相应的三维变换。最后描述了如何对三维地质模型颜色进行设置以及怎样计算法线矢量。     

基于OpenGL的视点跟踪与系统实现

视点跟踪是实现虚拟漫游的关键技术,OpenGL图形库中的视点变换函数并不能满足精确的视点跟踪要求。基于OpenGL的视点跟踪技术,设计了复杂狭窄空间三维自动漫游系统,通过在跟踪模式下视点的自由变换,解决漫游过程中y方向上的场景翻转问题。以三维管道为例,应用结果表明,在T形转弯处使用旋转方式,在弧形转弯处使用插值方式,漫游画面连续、真实,沉浸感较好。     

用OpenGL开发开采沉陷预计软件的图形功能

针对DOS下开发的矿山开采沉陷预计软件界面不友好、不易使用和掌握等问题,提出了利用VC和OpenGL的混合编程技术研制和开发开采沉陷预计软件后处理图形功能的实现思路,并结合相关实例对常用方法作了具体的阐述,从而大大改善了软件的用户界面,增强了软件的易用性.