基于Brook在GPU的应用

依据现代GPU在通用计算方面的功能,提出了基于Brook在GPU上执行通用计算的实现方法,运用图像分割、快速傅立叶算法和光线跟踪3个应用对该方法进行了评估。评估结果表明GPU在Brook环境下通用计算能力优于CPU。     

基于GPU平台的模乘算法实现

利用图形处理器（GPU）硬件平台进行ECC（椭圆曲线密码体制）的有关计算及其相关攻击是一个较新的研究课题,其基础在于如何应用GPU硬件平台实现大整数模乘运算。文章针对NIST提出的素域F2192-264-1,基于GPU硬件的CUDA（计算统一设备架构）计算平台提出了实现该素域模乘算法的并行方法,详细说明了该方法在GPU上的数据组织结构和执行效率。实验数据表明,基于GPU硬件平台的模乘算法的速度约是用Mircal包计算该素域模乘的1 200倍,约是用GMP包的110倍。     

基于GPU并行的改进SPH方法对粘性流场的模拟

光滑粒子水动力学(SPH)方法对模拟破碎波问题有着良好的适应性。基于众核架构的GPU计算平台在加速SPH方法方面有着强大的优势。针对传统SPH方法计算效率低和计算精度差的问题,采用δ-SPH方法对腔内剪切流动、Poiseuille流动、Couette流动问题、孤立波砰击问题进行了模拟,并且提出一种基于粒子对的GPU并行计算方法。通过比较,得到不同边界处理方法对粘性流场模拟结果的影响规律,并且研究基于粒子对和单个粒子2种不同GPU并行计算方法,对比不同计算方法的精度和CPU时间。结果表明,采用粒子对的GPU并行方法可以使δ-SPH方法的最大加速比超过10。     

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。     

基于GPU平台的模乘算法实现

利用图形处理器硬件平台进行ECC椭圆曲线密码体制的有关计算及其相关攻击是一个较新的研究课题,其基础在于如何应用GPU硬件平台实现大整数模乘运算。文章针对NIST提出的素域F2192-264-1,基于GPU硬件的CUDA计算平台提出了实现该素域模乘算法的并行方法,详细说明了该方法在GPU上的数据组织结构和执行效率。实验数据表明,基于GPU硬件平台的模乘算法的速度约是用Mircal包计算该素域模乘的1 200倍,约是用GMP包的110倍。     

基于GPU的曲面自适应细分

为了充分利用图形处理器(GPU)的强大计算力和并行处理能力,并有效克服CPU/GPU间数据传输的瓶颈,提出了一种新的基于GPU的曲面自适应细分算法.通过采用细分模板(SP),在GPU的顶点处理器上将从CPU上传送来的控制网格进行求值细分.给出了自适应细分层次的判定,以及通过带裙边的SP来解决可能出现的裂缝问题.将该方法用于Catmull-Clark细分曲面和Loop细分曲面的求值显示,并推广应用到其他类型细分,和GPU上的其他着色器组合使用,对硬件要求很低,只需要能够支持顶点着色器的显卡.与CPU求值渲染、基于片段处理器求值渲染方法运行效率的对比分析,证明了该方法的高效性.     

基于图形处理器的高速中值滤波算法

针对中央处理器(CPU)平台中值滤波算法在实际应用中运算速率低且实时信号处理性能较差的问题,提出了一种基于图形处理器(GPU)的并行高速中值滤波算法。该算法采用统一计算设备架构(CUDA)并行架构对大规模数据处理进行了优化,从而有效提高了中值滤波算法的计算效率,实现了中值滤波的实时数据处理。通过构建GPU可任意伸缩的动态数组、优化多维索引的线性化方法解决了GPU动态显存空间分配问题。仿真试验结果表明:基于TITAN X GPU的5×5中值滤波,对4096像素×4096像素的图像处理计算速度比CPU平台提高了438倍。在同等计算规模条件下GPU高速中值滤波算法可大大提高计算性能。     

三维水面模拟的研究与实现

简述了基于正弦波的水波模拟的算法,重点介绍了使用GPU编程对水波进行实时模拟和渲染的方法.该方法充分利用GPU提供的可编程特性及强大的计算能力,既能绘制具有真实感的水面,又能满足实时渲染的速度要求.     

GPU加速技术在医学三维可视化中的应用

针对三维可视化体显示技术在医学影像领域应用时,在没有硬件加速的情况下几乎很难做到实时交互显示的效果问题。本文尝试了基于GPU架构进行并行计算的方法。同时利用MFC扩展动态库及导出类技术,避免了大量代码移植。在试验过程中,针对特定显卡,对GPU同时执行的线程数与计算时间做了统计分析,找到了计算时间最少的最优线程数。实验表明,本文提出的GPU加速方法,计算速度可以提高5～6倍。     

粒子系统模拟的单双 GPU 加速技术及其实现

采用CUDA架构对GPU进行编程,对粒子模拟过程中的邻域搜索方法进行了优化,采用并实现了一种基于非排序的邻域搜索方案。通过良好的任务划分和较少的数据交互,设计并实现了一种双GPU的模拟方案。结果分析得知:非排序的邻域搜索方案在粒子数低于10万时总模拟时间降低近50%,粒子数超过50万时降低12%,双GPU在粒子数超过50万时计算时间降低16%,且粒子数愈多性能愈好。     

圆柱与圆锥斜交时交线形状的分析

目的　研究圆柱与圆锥斜交时交线的形状以及作图方法． 方法　从解析分析的角度对交线的形状进行定性分析． 结果　提出求解特殊点的几何作图方法． 结论　该方法理论清楚, 作图简捷, 所得方程可用作计算机曲面造型的数学模型     

侧方交会归化法放样及其点位误差椭圆的画法

本文分析了极坐标测量法和交会测量法（包括前方交会法、距离交会法，后方交会法和侧方交会法）。极坐标测量法和前方交会法可用于直接放样点位，但距离交会法、后方交会法和侧方交会法不能用于直接放样点位，可用于归化放样点位。详细论述了侧方交会归化法放样的原理和归化检核方法，并论述了在无多余观测时，用几何作日法画误差椭圆的方法，利用误差椭圆可求得点位误差和某个方向上的误差。由于侧方交会归化法放样计算简单，归化方便，是一种大多场合都可使用的放样方法。     

常见孔槽结构相贯线的特点及求解方法

例举指出了常见的柱孔、沉孔和槽形结构的相贯线特点 ,并通过对常见柱孔相贯线求解方法的介绍 ,阐述了快捷作出孔槽结构相贯线的基本方法     

基于深度强化学习的交通信号控制方法

针对基于深度强化学习的交通信号控制方法存在难以及时更新交叉口信号控制策略的问题,提出基于改进深度强化学习的单交叉口交通信号控制方法. 构建新的基于相邻采样时间步实时车辆数变化量的奖励函数,以及时跟踪并利用交叉口交通状态动态的变化过程. 采用双网络结构提高算法学习效率,利用经验回放改善算法收敛性. 基于SUMO的仿真测试结果表明,相比传统控制方法和深度强化学习方法,所提方法能明显缩短交叉口车辆平均等待时间和平均排队长度,提高交叉口通行效率.     

最小二乘子空间相交方法用于浅海目标方位估计

对于浅海目标方位估计问题,由于多简正波传播的影响,导致基于平面波假定的方位估计算法存在较大偏差,对低频声源的影响尤其明显.子空间相交方法为一种高分辨率无偏估计算法,该方法利用了各号简正波的波数.然而,子空间相交方法需要求解一个奇异矩阵的QR分解,数值稳定性较差.文中从子空间相交方法的基本原理出发,提出了最小二乘子空间相交方法,包括约束最小二乘子空间相交方法和总体最小二乘子空间相交方法.仿真实验表明,文中提出的最小二乘子空间相交方法比原子空间相交方法具有更好的性能.     

无信号交叉口交通流有序运行实现方法研究

为改善无信号交叉口交通运行现状,基于自然排队思想,采用路中时间提醒装置使驾驶员获取无信号交叉口通行信息,对车速进行主动调整,达到自然排队的效果,在交叉口形成有序的交通流．运用不完全停车理论分析了此种方法对延误的降低,同时剖析了自然排队对交叉口交通的改善．实施方法的采取可以显著改善无信号交叉口的交通秩序,提高其通行能力．     

用解析法分析两二次回转曲面交线的投影特性

利用解析法建立与二次回转曲面对应的方程，进而推导出两曲面间交线的方程，最后得出交线投影的曲线方程．讨论投影曲线性质，达到准确作图的目的，为作图提供一定的理论依据.     

圆柱与圆锥正交时的相贯线

讨论圆柱与圆锥轴线成正交时相贯线的范围和用解析法确定相贯线上特殊点的位置,从而可以准确地画出它们的相贯线。     

单交叉路口交通流的通用多相位智能控制策略

为提高城市道路交叉路口信号控制的效率，采用面向对象的设计思想，提出了一种新的通用多相位信号控制策略.根据实际交通状况交互建立单交叉路口的通用模型，根据当前路口各车流向的车流量实时分布信息，及时调整相位数和各相位的车流向组合.实时传递路口交通情况，采用模糊控制策略，以车辆延误时间最小为优化目标，对单交叉路口的信号相位和相位绿灯时间分别进行优化.根据实测数据对该方法进行了仿真研究，并与普通信号控制方案作了对比.结果表明，这种通用信号控制方案能使交通流量总体趋于均衡，缩短了车辆延误时间.     

交通拥堵区域平面交又口渠化设计方法研究

为提高交通拥堵区域平面交叉口的通行能力,本文从进口道展宽、出口道展宽、进出口道对应关系和掉头车道的设置等方面对交叉口的展宽处理方法进行了研究,并提出了交叉口交通岛的优化设计方法,并以上虞市舜江东路一凤山路交叉口为例进行了案例分析,结果显示,本文所提出的方法在交叉口的渠化设计中能得到良好的应用。