三維可視化測量中的關(guān)鍵問題研究.pdf

1、隨著數(shù)字技術(shù)的突飛猛進，充分挖掘儀器硬件資源的能力，以實現(xiàn)測量儀器需要的高效和高質(zhì)量顯示以及高效的可視化測量，是儀器測量軟件開發(fā)中的關(guān)鍵問題，對于降低測量儀器制造成本，提高儀器技術(shù)水平具有重要現(xiàn)實意義。依托某委托項目，對某款電子儀器配套三維可視化分析顯示測量功能，實現(xiàn)在低端硬件設(shè)備上對海量測試數(shù)據(jù)進行高效處理渲染以及可視化測量關(guān)鍵技術(shù)的突破。論文利用顯卡圖形處理單元(Graphics Processing Units，GPU)強大的浮點

2、運算能力、較高的數(shù)據(jù)傳輸速度以及并行運算能力，為面向海量測量信息處理的可視化測量儀器軟件設(shè)計探索了一條可行的技術(shù)路徑?；舅悸肥?基于DirectX11的計算著色器(Compute Shader，CS)在GPU內(nèi)實現(xiàn)海量測量數(shù)據(jù)的處理和建模以及高速推送渲染;建立在GPU內(nèi)實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)模型上點的拾取模塊，以提高儀器可視化測量中的交互執(zhí)行。
　　論文闡述了可視化測量儀器的發(fā)展趨勢，在分析主流三維開發(fā)平臺的基礎(chǔ)上選擇基于Direct3D

3、11渲染管線的新特性CS實現(xiàn)軟件開發(fā);基于Direct3D11三維圖形學(xué)理論以及GPU運算架構(gòu)，研究開發(fā)CS代碼，以最小的頂點結(jié)構(gòu)，在GPU上組織海量頂點數(shù)據(jù);開發(fā)頂點著色器和像素著色器代碼實現(xiàn)三維建模渲染和具有高速流動顯示效果的推送渲染，實現(xiàn)了對中央處理器(Central Processing Unit，CPU)占用極小條件下的較高顯示幀率;開發(fā)面向GPU的CS代碼，完成傅里葉變換、對數(shù)取模以及平滑處理等測量數(shù)據(jù)預(yù)處理等工作，以降低C