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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 工程科學及海洋工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/24286
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dc.contributor.advisor郭真祥
dc.contributor.authorCheng-Pin Chenen
dc.contributor.author陳正彬zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-08T05:20:47Z-
dc.date.copyright2011-08-23
dc.date.issued2011
dc.date.submitted2011-08-21
dc.identifier.citation[1] VolPack User’s Guide 3.0
http://www-graphics.stanford.edu/software/volpack/vp_userguide.html
[2] Philippe Lacroute and Marc Levoy, “Fast Volume Rendering Using a
Shear-Warp Factorization of the Viewing Transformation”, Computer
Systems Laboratory, Stanford University,1995
[3] NVIDIA CUDA programming guide version 3.2
http://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/3_2/toolkit/docs/
CUDA_C_Programming_Guide.pdf
[4] Hubert Nguyen,“GPU gems 3”,NVIDIA corporation
[5] Scott D. Roth,”Ray Casting for Modeling Solids”,1980
[6] Carsten Dachsbacher and Marc Stamminger,” Splatting Indirect
Illumination”, University of Erlangen-Nuremberg,2006
[7] Jeremy Meredith and Kwan-Liu Ma, “Multiresolution View-Dependent Splat Based Volume Rendering of Large Irregular Data”
[8] The Linux Kernel Archives,SIMD架構
http://www.kernel.org/pub/linux/
[9] Michael J. Quinn, “Papallel Programming in C with MPI and OpenMP”, McGraw-Hill Higher Education,2009
[10] ATI Stream Technology
http://www.amd.com/us/products/technologies/stream-technology/
Pages/stream-technology.aspx
[11] OpenCL, http://www.khronos.org/opencl/
[12] OpenMP, http://openmp.org/wp/
[13] MPICH2,
http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpich2/index.php
[14] Ralph Brecheisen, “Real-time Volume Rendering with Hardware-accelerated Raycasting”,2006
[15] NVIDIA SDK, http://developer.nvidia.com/nvidia-graphics-sdk-11
[16] 王鵬誌, “使用MPI/OpenMP的高效能容積成像”, 2005
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/24286-
dc.description.abstract容積成像演算法(Volume Rendering Algorithm)是一種將三維陣列資料視覺化的技術,廣泛應用在醫學和各種科學測量和模擬,根據不同的設備環境,有許多不同的實作方法,但由於龐大的陣列資料處理量,相當難以達成互動式繪圖的效果。本研究選擇其中一種不需依靠特定硬體,又具有高效率和高繪圖品質的演算法,剪裁-彎曲演算法來做三維繪圖演算法的改良,期望能達到及時繪圖的效果。
本研究所使用的繪圖函式庫VolPack是一套剪裁-彎曲演算法(Shear-Warp Algorithm)的實作軟體,基於剪裁彎曲演算法累加二維體積切片成就三維立體影像的特性,本論文改良體積切片累加成像的程序,利用Nvidia公司出的平行架構函式庫CUDA將演算法做平行化改良,目標是超越及時繪圖的門檻,也就是FPS=30(每秒30張)的繪圖速度。
zh_TW
dc.description.abstractVolume rendering is a technique for visualizing 3D array data. It has application in areas such as medical imaging and scientific visualization. According to the difference of the hardware environment, there are many kind of implementation, because of the massive array size, it is hard to achieve interactive visualization system. Shear-warp algorithm doesn’t depend on special hardware, it has high efficiency and high image quality. The research improve this algorithm, hope to accomplish an interactive visualization system.
VolPack is a software implementation of shear-warp algorithm. Based on the special character of shear-warp algorithm that accumulate 2D image to 3D image, the research use CUDA library which is offer by Nvidia to improve the process for transcending the threshold of interactively rendering(FPS=30).
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-08T05:20:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-100-R98525088-1.pdf: 4285458 bytes, checksum: 8601e96036f1c444fe81d1a4bd393f47 (MD5)
Previous issue date: 2011
en
dc.description.tableofcontents致謝 I
摘要 II
ABSTRACT III
目錄 IV
圖目錄 V
表目錄 VII
1. 緒論 1
1.1 文獻回顧 2
1.2 研究目的與方法 3
1.3 論文架構 4
2. 背景知識 5
2.1 容積成像演算法(VOLUME RENDERING ALGORITHM) 5
2.1.1 拋光演算法(Ray Casting Algorithm) 5
2.1.2 拋雪球演算法(Splatting Algorithm) 8
2.1.3 裁剪-彎曲演算法( Shear-Warp Algorithm ) 10
2.2 RENDERING的加速技巧 13
2.2.1 空間連續的資料結構(Spatial Datastructures) 13
2.2.2 光線提前終止(Early ray Termination) 14
2.3 平行化演算法 14
2.3.1 平行計算概述 14
2.3.2 基於GPU的平行計算 15
3. 問題背景 17
3.1 VOLPACK: SHEAR-WARP體積繪製函式庫 17
3.2 CUDA 23
3.2.1 執行緒層次架構 25
3.2.2 記憶體層次架構 26
3.2.3 硬體對應架構 29
4. 研究結果與效能改善評估 31
4.1 研究使用之軟硬體環境 31
4.2 實作方法 31
4.3 實驗數據 38
5. 結論及未來工作 45
5.1 結論 45
5.2 未來工作 45
參考文獻 47
附錄一 49
附錄二 53
附錄三 66
dc.language.isozh-TW
dc.subject容積成像演算法zh_TW
dc.subjectCUDAzh_TW
dc.subject顯示卡zh_TW
dc.subjectGPUen
dc.subjectCUDAen
dc.subjectVolume Rendering Algorithmen
dc.title使用CUDA加速的快速容積成像演算法zh_TW
dc.titleFast Volume Rendering Using CUDAen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear99-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee黃乾綱,張恆華,陳彥均
dc.subject.keywordCUDA,顯示卡,容積成像演算法,zh_TW
dc.subject.keywordCUDA,GPU,Volume Rendering Algorithm,en
dc.relation.page73
dc.rights.note未授權
dc.date.accepted2011-08-21
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept工程科學及海洋工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:工程科學及海洋工程學系

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