并行分布式图形生成系统

文章介绍了基于计算机网络的分布式并行图形生成系统，该系统符合ＯｐｅｎＧＬ规范．系统提出了利用非均匀分解实现负载平衡的分解算法，设计了具有自适应能力的体系结构，其研究结果可直接在微机和普通工作站组成的计算机网络上应用，也可用于开发高性能三维图形系统上．     

阶段并行模型上的并行算法设计

阶段并行模型是BSP（Bulk Synchronous Parallel）模型的改进,它更接近于表述实际的机器行为,同时具有编程简单、独立于体系结构和执行性能可预测等特点。NOWs正成为并行计算领域的的一个新的发展热点,以太网构成的微机集群系统是NOWs的一种重要实现形式,研究了群集系统中阶段并行模型上的并行算法设计,以FFT算法为例,进行了设计和分析,并给出了测试结果。     

基于OpenGL的三维图形真实感技术研究

本文在分析和研究OpenGL下实现三维真实感效果处理技术的基础上,通过读取STL文件数据,在场景中绘制三维物体模型,定义了光照模型、材质属性、视口大小、投影方式和纹理映射,从而实现了三维图形的真实感显示,并具有改变光照条件,设置渲染模式等功能.     

基于图形硬件加速的并行绘制

并行方法是绘制大规模复杂场景的真实感图形的有效手段之一。特别是随着图形加速硬件的普及和性能提高,基于图形硬件加速的并行绘制成为当前的研究热点之一。本文介绍了目前主要的基于图形硬件的并行绘制技术,并对这些方法的特性分别进行了论述。最后,指出了这类方法的优点以及存在的问题和解决方案。     

三维图形变换的统一矩阵

对轴测投影和透视投影变换矩阵进行了研究,推出了三维图形变换的统一矩阵。     

三维图形的几何变换及其变换矩阵

本文推导出三维图形几何变换矩阵的一般形式,并讨论了几种特殊情况下的变换矩阵.     

MPP上的并行松弛迭代算法

讨论了松驰迭代算法在大规模并行处理机（massively parallel processor，MPP）计算模型上的并行化，给出了在MPP上的并行算法。该算法将计算近似解向量各分量值的时间错开，从而使各个分量的迭代计算可并行进行。对算法性能进行的分析和在大规模并行处理机系统曙光2000中对算法进行的计算均表明：并行松驰迭代算法具有较好的收敛速度、较高的加速比和可扩放性。     

SIMD-EREW模型上的最优并行排序算法

给出两种在SIMD－EREW计算模型上的最优并行排序算法,为了避免存储访问冲突,算法采用了基于并行归并的并行排序方法。对于长度为n的序列,在n^ε个处理单元上,算法的排序时间为O（n^1-εlbn）,成本为O（nlbn）,已达到了最优,且算法是自适应的。     

中庸算法——一种基于环型结构的并行调度算法

给出了分布式系统中的一种基于环结构的并行调度算法，以下称为中庸算法，并从理论上证明了该算法能够达到产好的负载平衡，最大限度的减少任务的迁移和通信，最大程度的计算本地化，并举例进行了说明。     

基于CUDA的并行碰撞检测算法研究

碰撞检测是计算机图形仿真中的关键问题之一。尽管研究人员提出了许多优秀的碰撞检测算法,但是随着仿真场景规模的增大,在单处理器上实现的碰撞检测算法已经难以达到实时性的要求。因此,当前研究的核心问题是如何提高碰撞检测的速度。在对已有算法研究分析的基础上,提出了一种基于层次包围盒的并行碰撞检测算法。该算法的核心思想是用多处理器并行遍历层次树以避免单处理器需要两棵树相互遍历的情况,并提出以并行的方式生成层次包围盒树来进一步提高算法效率。结合CUDA平台提供的并行计算解决方案,整个算法在图形处理器上得以实现。结果表明,该算法显著地提高了碰撞检测的速度,满足实时性的需求。     

菲啶鎓－二核苷单磷酸酯复合物的计算机分子绘图研究

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一种新的复杂物体的快速消隐技术

本文提出了一种新的快速消隐算法－ＦＭＳＸ算法。它分ＦＭ和ＳＸ两部分。ＦＭ借鉴了Ｚ缓冲器算法和画家算法的核心思想，引进了ＦＮ缓冲器，不仅减少了存贮量，而且避开了深度求取问题；ＣＰ－Ｔａｂｌｅ技术使得ＦＭＳＸ算法速度很高而且可靠。ＳＸ利用ＦＮ－Ｂｕｆｆｅｒ扩展到真空感技术的许多领域，如浓淡处理、纹理映射、光线跟踪、阴影和透明效果等，处理效率也得到了提高。     

基于Ray Tracing的《计算机图形学》实验教学研究

真实感图形学是计算机图形学的重要研究方向之一,主要研究如何使用计算机模拟真实场景,生成真假难辨的画面。但是,目前高校《计算机图形学》的教学内容常以简单画面的绘制为主,忽略了有关真实感绘制的内容。文中针对真实感图形学,根据真实感绘制中常用的光线跟踪算法设计教学实验,以加强学生对真实感图形学的了解。实验涉及场景光照明模型与几何求交等知识,可以培养学生研究问题和解决问题的能力。     

光线跟踪的直线与球体求交的快速算法

光线跟踪技术的实用性取决于光线与场景物体求交算法的速度．本文就光线与球体的映射问题，提出了一种光线与球体求交的非解析法，提高了光线跟踪求交的速度     

求所有点对最短路径的两个MIMD并行算法

基于多处理机MPSCU,设计了两个求解所有点对最短路径问题的适用并行算法。这两个并行算法使用k个处理机均能在O(N~3/k)时间内求解N个顶点无向图的所有点对问题。它们都已在MPSCU上实现。     

微机三维图形数据描述的数据库方法

本文提出一种用数据库方法来描述和组织三维图形数据的方法,设计一个用户接口,实现数据管理系统dBASEⅢ与BASIC图形应用程序之间的图形数据转换,充分发挥两种语言的优点。这种数据结构及其处理方法应用在微机三维图形显示上,已获得了很好的效果。     

离散光线跟踪在石油地质构造立体显示中的应用

离散光线跟踪是一种三维物体快速显示算法，它由三维物体体素化和光线跟踪绘制两部分组成．本文讨论了此种算法的原理及其在石油地质构造立体显示中的应用．实验结果表明，在相同的软硬件环境下，应用离散光线跟踪算法生成三维石油地质构造图象的速度比传统的光线跟踪算法快几十倍，而且这种方法可以灵活方便地改变光源特性，光照特性和视角参数，生成的图象有良好逼真的视觉效果．     

图形处理的三维几何造型数据结构研究

提出了一种新的适合于微机上进行图形生成、处理、变换的三维几何造型的数据结构，该数据结构采用链表结构形式，在计算机内部表示了构造三维形体所需的大量数据，使得在微机上处理复杂形体和生成有真实感图形成为可能，该三维几何造型数据结构在作者用BorlandC＋＋开发的图形处理软件中得到了成功的应用。     

基于多GPU的三维Kirchhoff积分法体偏移

提出3种策略挖掘三维Kirchhoff积分法体偏移在众核GPU(图形处理器)上的并行性.首先,使用数据传输线程和GPU计算线程构造流水线并行框架,基于此框架直接实现异步输入输出(I/O)以减少GPU和网络存储之间数据传输所需的时间;其次,使用GPU的线程满载策略以使指令吞吐量最大化;最后,应用纹理缓存和常量缓存来减少片外存储器访问,并使用固定功能单元计算超越函数.实验结果表明:相比于IntelXeon E5430CPU上的算法串行版本,在nVidia Tesla C1060GPU上的优化算法实现了约20倍的加速比.比较了算法在3种不同GPU架构上的性能,并给出了CPU与GPU结果在0.5×10-4误差限下仅0.3×10-5的浮点数绝对误差.     

基于三维人耳形变模型的三维人耳重建

基于对已有三维人耳重建工作和形变模型理论的研究,充分结合人耳自身的结构特征,提出了一种新的三维人耳重建方法——基于人耳形变模型的方法.首先使用中垂线法完成了外耳轮廓特征点的定位;提出分级三角网格法,解决了样本耳基于生理特征的稠密对应问题;再借鉴广义普鲁克分析的思想,在三维空间内实现了精确全自动的三维人耳形状对齐;最后训练得到了三维人耳形变模型.所提方法只需一幅二维图像,即可获得足够稠密的三维人耳模型.在UND三维人耳数据库和USTB三维重建人耳数据库上的大量实验证明所提方法的有效性和优越性.