基于多核CPU的并行體繪制算法應(yīng)用研究.pdf

1、體繪制技術(shù)是科學(xué)計(jì)算可視化的一個(gè)重要手段，是描繪三維數(shù)據(jù)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的有效方法。然而，目前的體繪制算法計(jì)算量大、繪制時(shí)間長，不能滿足實(shí)時(shí)交互式分析的要求。因此，如何提高體繪制算法的繪制速度成為可視化技術(shù)研究的一個(gè)重要目標(biāo)。 近幾年提出了許多體繪制加速的方法，這些方法可分為三類：以圖像質(zhì)量為代價(jià)換取速度的方法、依賴于特定硬件的加速方法和在大規(guī)模并行機(jī)上實(shí)現(xiàn)的并行算法。其中，并行處理技術(shù)因其靈活性高，性能加速比大等優(yōu)點(diǎn)成為提高體繪

2、制速度的主要研究方向。 并行處理技術(shù)(Parallel Processing)主要包括并行結(jié)構(gòu)體系、并行算法和并行編程語言。并行處理技術(shù)通過并行編程語言把并行結(jié)構(gòu)體系和并行算法結(jié)合起來進(jìn)行研究，其核心思想是通過任務(wù)的合理劃分和分配，使得多個(gè)處理器可以同時(shí)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)任務(wù)，從而達(dá)到系統(tǒng)整體計(jì)算能力的大幅度提升。其中，在并行體繪制算法中，任務(wù)劃分一般有兩類：基于物體空間的劃分和基于圖像空間的劃分。 本課題研究主要有兩部分，

3、其一是分析VTK的并行機(jī)制并探討其在多核CPU環(huán)境下的應(yīng)用；其二是選擇對圖像空間進(jìn)行任務(wù)劃分的策略，在雙核微機(jī)平臺上實(shí)現(xiàn)基于OpenMP的并行光線投射算法。這種方法提高了算法的運(yùn)算效率，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和一定的擴(kuò)展適用性。 VTK不僅具有強(qiáng)大的可視化功能，而且也提供了對于并行處理技術(shù)的支持，其集成的MPI(消息傳遞接口)和Sockets功能大大方便了并行可視化程序的開發(fā)。多核技術(shù)能夠使服務(wù)器并行處理任務(wù)，為用戶帶來更強(qiáng)大的