GPU上的水彩画风格实时渲染及动画绘制

论文提出了一种基于GPU的对三维场景进行实时水彩画效果渲染的方法。该方法的大部分过程使用图像空间的技术实现。算法将画面分为细节层、环境层、笔触层分别渲染,再进行合成。在过程中使用环境遮挡、shadow mapping等技术进行快速的阴影计算,并使用图像滤镜的方法模拟水彩的多种主要特征。由于该方法以图像空间的技术为主,因此可以利用GPU并行处理的特点对计算过程进行加速,进而达到实时的渲染速度。最后建立动画脚本分析系统,进行实时动画渲染,表明该方法在计算机动画、游戏等数字娱乐产业领域有较大的应用潜力。     

一种基于GPU的三维素描风格画的渲染方法

提出一种在GPU下将三维模型渲染成素描风格画的简单算法,通过分析素描面的特点,将整个渲染过程分为内部渲染和轮廓线的渲染。首先通过一种手绘风格生成算法实现素描风格纹理到模型的实时映射从而实现内部的非真实感渲染,再利用渲染到纹理技术通过边缘检测深度缓冲图像获取轮廓线,并对轮廓线图像采用一种多次采样叠加的算法生成素描风格画所特有的复线,最后将两种渲染结果进行图像的融合,产生最终的素描画风格。     

提高vray渲染器渲染品质和速度的应用技巧研究

VRay渲染器在众多高级渲染器中,不仅渲染速度最快,它的渲染质量也非常好。但是因为渲染的场景不同,参数设定也就不一样,得到的效果也不一样。在渲染效果图的过程中,要视情况而设定参数,分析影响品质和速度的原因,从而更合理的选择参数,会显得尤为重要。文章阐述了VRay渲染器的优势,分析了影响VRay渲染器渲染速度和品质的因素,介绍了提高VRay渲染品质和速度的方法,提出了小样和最终效果两个阶段品质和速度的参数设置,以搭配出VRay渲染器的渲染品质和速度的最佳方案。     

浅谈GPU的存储结构

简要介绍GPU的存储结构,它是基于GPU的CUDA编程的前提和基础。     

基于GPU的通用计算研究

随着人们对计算性能要求的不断提高,基于GPU的通用计算逐渐成为个研究热点。本文首先研究了基于GPU的通用计算发展过程中硬件和软件的演变,并进。步讨论了适合GPU通用计算的应用,最后对GPU通用计算在小刖领域的研究力向进行概述。     

将Alembic构架嵌入基于Maya的三维动画制作流程的二次开发和应用

本文阐述了开源三维存储格式Alembic的工作原理及其在基于Maya的制作流程中的二次开发和应用.     

面向通用计算的GPU编程平台

近年来,计算机图形处理单元(GPU)褥到了极大的发展,GPU强大的计算能力,掀起了人们对GPU的通用计算的研究热潮.本文在研究国外最新文献的基础上,介绍了CUDA平台的硬件结构和软件编程模型,并对CUDA平台的编程特点进行了分析.     

基于曲率的GPU光线投射

基于曲率的体绘制十分有用,它可以帮助科学家分析数据特征,设计新的数学模型.论文在GPU上实现了基于B样条滤波和基于线性滤波的按需计算导数、曲率和光照效果的GPU光线投射方法.实验结果表明,按需计算方法大大加速了基于B样条滤波的GPU光线投射方法的绘制速度;线性滤波方法绘制速度快于B样条滤波的方法;基于B样条滤波的方法绘制质量更高;可以利用线性滤波的方法交互选择相机设置、转换函数和曲率函数,突出感兴趣的特征,然后用基于B样条滤波的方法绘制高质量的图像.     

JPEG2000编码的GPU并行计算可行性分析

本文简要简述了CUDA并行计算的概念和JPG2000算法的核心处理步骤,分析了GPU并行计算计算参与数字电影母版制作过程中最消耗时间的JPG2000编码环节的可行性.     

基于GPU的多帧信号的FFT并行实现

随着信息科学技术的发展,快速傅里叶变换已成为当今极其重要的学科和技术领域之一,得到了广泛应用,而GPu强大的浮点计算能力和数据并行处理能力,在数字信号处理等方面得到了越来越多的应用,也带来了很大的加速比。     

基于GPU和CPU协同处理实现的Canopy算法探索

提出一种基于GPU(图形处理器)和CPU协同处理实现来提高聚类算法Canopy的计算效率的优化方案。利用GPU高效的并行性和灵活的可编程性等特点,将Canopy聚类算法中比较耗时的距离计算及与阈值T1,T2的比较步骤交由GPU处理,算法其余步骤仍由CPU处理,理论上提高算法速度。     

基于GPU的快速Sobel边缘检测算法

传统的Soble边缘检测算法的优化和实现都是针对常用处理器(CPU、DSP和FPGA等)提出的,难以应用在图像处理器(GPU)上.本文提出了一种基于NVIDIA公司CUDA架构图形处理器(GPU)的快速Sobel边缘检测算法.快速算法根据GPU的并行结构和硬件特点,采用了纹理存储技术、多点访问技术和对称计算技术三种加速技术,优化了数据存储结构,提高了数据访问效率,降低了算法复杂度.实验结果表明,快速算法充分利用了GPU的并行处理能力,在处理4 096x4 096分辨力的8位灰度图像时速度可达190 fps,是基于CPU实现的122倍.     

面向GPU的循环合并

针对现有的将C或Fortran程序映射到通用图形处理单元(GPU)的自动转换工具主要关注将单个循环生成一个独立的GPU内核,从而阻碍了对循环间数据重用的利用的问题,提出一种新的面向GPU的循环合并的代码变换方法,该方法通过循环分块(strip mining)和冗余计算等手段达到消除迭代间数据依赖的目的,并可充分利用GPU片上的共享内存进行线程间数据交换,从而将此类程序高效地映射到GPU上.通过典型程序在GPU上的实验表明,该新方法由于能够减少对全局内存的访问,带来了最多高达1.96倍的加速比.     

浅谈影视制作中高精度自然对象的数字化制作流程和实现效率分析

在现代电影后期制作过程中,使用数字化手段制作各种各样画面元素的应用越来越广泛。在电影的前期拍摄中,由于客观条件的限制,很多宏伟的自然世界对象无法采用实景的方法进行摄制,对各种自然元素的高精度数字化制作的需求随之产生。本文从影视后期工作的角度出发,以某国产电影后期制作过程中若干自然元素的数字化制作为具体案例探讨了多软件联合应用的制作流程,重点研究了制作流程中各个环节数据量的合理分配,最后从整体上分析了制作流程效率最大化的几种实现思路。     

一种利用GPU实时生成体积雾的新方法

以GPU渲染管线流程为可编程基础,结合OpenGL雾化方程的雾效混合因子,分柝并建立体积雾的雾密度方程,进行了体积雾效果的模拟。采用顶点着色器对从主程序传递过来的顶点信息进行转化处理,然后根据体积雾的视线方程和雾密度方程计算出体积雾厚度和雾浓度值,最后和场景颜色进行混合计算,使仿真场景看起来更加真实。实验结果表明该方法在仿真系统下能够快速生成体积雾效果,并具有较好的实时性和真实感。     

微震监测区域的实时仿真建模方法

针对因建模的三维数据量巨大导致传统Open GL固定管线对三维地形渲染难以满足实时性需求这一问题,提出利用GPU可编程图形管线来进行渲染,实现区域的可视化实时显示。建模过程中首先使用基于分形理论的随机中点位移法产生地形高程数据,然后利用三角面元连接地形高程散点生成三维曲面,最后通过GLSL着色语言对GPU进行编程实现对地形的渲染。该方法建模过程与Open GL固定管线渲染效率进行对比,结果表明:利用GPU可编程图形管线对400万的三维地形网格数据进行渲染仅用时82.92 ms,效率远高于Open GL固定管线的渲染,能够满足实时渲染的需要。     

Maya软件的粒子及动力学应用

三维动画软件Maya的粒子及动力学在电影电视制作上已经得到广泛应用,在电影中主要应用于粒子特效环节。而在电视包装上,该系统的应用也非常广泛,包括北京卫视等电视台的整体包装中,都会大量应用。粒子及动力学系统是一类创意性十足的动画程序。它的效果既真实又超出现实,它的实现方式主要需要用基于粒子系统构建的图形学,动力学以及数字艺术等多方面的知识来完成。     

基于GPU的结构光三维测量快速计算方法

针对CCD摄像机高分辨率下CPU进行三维测量计算效率低的问题,提出基于GPU技术的快速计算方法.同时针对三维测量的四个具备并行度的过程,该方法给出了在GPU上可实现的具体算法流程,并根据数据规模及GPU特性,设计了一种新的GPU设备端数据结构组织方式.实验结果表明,该方法有效利用了GPU的大规模并行处理能力,在处理500万像素数据过程中整个测量时间仅需4s左右,计算效率是CPU的160倍.     

基于GPU的子图匹配优化技术

为了解决图挖掘应用中子图匹配任务的性能问题,本文提出了一种基于图形处理单元(GPU)的顶点预剪枝子图匹配系统(GVSM).GVSM采用黑名单剪枝算法和调度排序来减少冗余搜索.利用前缀树数据结构,GVSM可以对中间结果进行压缩,以便快速索引并降低内存消耗.GVSM将子图匹配的搜索部分卸载到GPU上执行,通过设计软件流水线...     

基于GPU的杆系离散元并行算法在大型工程结构中的应用

杆系DEM(离散元,discrete element method)是求解结构强非线性问题的有效方法,但随着结构数值计算规模的扩大,杆系DEM所需要的计算时间也随之急剧膨胀.为了提高杆系DEM的计算效率,该研究提出单元级并行、节点级并行的计算方法,基于CPU-GPU异构平台,建构了杆系DEM并行计算框架,编制了相应的几...