基于集群的并行Splatting算法關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、體視化(VolumeVisulization)尤其是其中的體繪制(Volume Rendering)是三維數(shù)據(jù)場可視化領(lǐng)域最重要并且發(fā)展最迅速的一項技術(shù).在醫(yī)學(xué)三維重建、計算流體力學(xué)、地震地質(zhì)等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用.體空間掃描(Splatting)的體繪制技術(shù)具有遍歷方法簡單、可以充分利用各種加速算法、良好的并行性等一系列優(yōu)點.除此之外,它是體繪制算法中速度較快并且能產(chǎn)生高質(zhì)量圖像的算法. 因此它適合大規(guī)模體數(shù)據(jù)并行計算可視化

2、.本文主要針對體空間掃描體繪制技術(shù)的并行關(guān)鍵技術(shù)進行了深入探討和研究. 首先,本文在分析現(xiàn)有并行Splatting算法理論的基礎(chǔ)上,針對高效Splatting加速技術(shù)、Splatting并行算法分析與設(shè)計理論、Splatting并行計算模型等問題進行了深入研究. 其次,本文系統(tǒng)地進行基于集群的數(shù)據(jù)并行Splatting計算模型的研究,對Splatting算法的并行性進行了深入的探討,設(shè)計了以集群為硬件環(huán)境的可有效提高繪制

3、速度和算法效率的并行策略,避免了圖像并行中的圖像邊界效應(yīng)問題顯著.針對目前并行Splatting算法普遍采用的主從模式中主節(jié)點負載過重的問題以及體數(shù)據(jù)自身的特性提出并設(shè)計實現(xiàn)了新型的基于集群的動態(tài)MSG并行Splatting計算模型.這種模型引入了MSG模式和工作池與結(jié)果池相結(jié)合的動態(tài)負載平衡.實驗證明這種模型能減輕主節(jié)點任務(wù),減少節(jié)點間等待時間,提高繪制速度的同時保證繪制質(zhì)量,改善了并行算法整體的負載平衡,并且解決了基于對象空間數(shù)據(jù)并