图形硬件加速的柔性物体连续碰撞检测 被引量：10

1

作者 唐敏 林江 童若锋 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2022-2030,共9页

给出了一种图形硬件加速的柔性物体连续碰撞检测算法,可以实时检测复杂柔性物体场景中所有物体间碰撞和自碰撞.算法将柔性物体的碰撞检测过程进行流式分解,映射到图形硬件上并行执行,同时使用了并行流式登记算法,在图形硬件上高效实现... 给出了一种图形硬件加速的柔性物体连续碰撞检测算法,可以实时检测复杂柔性物体场景中所有物体间碰撞和自碰撞.算法将柔性物体的碰撞检测过程进行流式分解,映射到图形硬件上并行执行,同时使用了并行流式登记算法,在图形硬件上高效实现了变长数据结构.该算法已经使用OpenCL在AMD Radeon HD5870图形硬件上实现.针对一组各具特色的柔性物体仿真场景进行测试,对比CPU（Intel Q6600@2.4GHz）上的单线程优化实现,可以获得9.2~11.4倍的计算加速. 展开更多

关键词 柔性物体 连续碰撞检测 流式映射 图形硬件 OPENCL

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基于图形硬件的纹理图像编码与实时绘制算法 被引量：9

2

作者 汤颖 张宏鑫 张美玉 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期272-280,共9页

真实感绘制对于细节的要求越来越高,应用程序通常采用多幅或大幅分辨率很高的纹理图像,有限的内存空间就成了一个制约的瓶颈.针对纹理图像的特点和可编程图形硬件的特殊要求,该文提出了一种新的面向绘制的编码算法——增量式纹理编码算... 真实感绘制对于细节的要求越来越高,应用程序通常采用多幅或大幅分辨率很高的纹理图像,有限的内存空间就成了一个制约的瓶颈.针对纹理图像的特点和可编程图形硬件的特殊要求,该文提出了一种新的面向绘制的编码算法——增量式纹理编码算法及相应的解压绘制算法,有效地解决了纹理存储容量和真实感之间的矛盾,并利用可编程图形硬件实现了实时解压绘制.该算法在图像压缩编码过程中,动态添加码表内容,只有当已有码表内容不能表示当前图像区域时,才增加码表内容.这种方法不仅能够对于自相似性较强的纹理图像取得很高的压缩比,而且由于码表的动态更新特性,可以对图像序列进行流式编码.在绘制纹理时,该算法充分利用了现有可编程图像硬件的特性,实现了实时解压绘制.文中分别对于静态图像和动态图像序列进行了实验,结果显示,此方法能灵活有效地对各类纹理图像进行编码. 展开更多

关键词 纹理图像 图像编码 可编程图形硬件

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基于图形硬件的光滑线条绘制(英文) 被引量：1

3

作者 赵汉理 金小刚 +2 位作者 沈建冰 卫飞飞 冯结青 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1582-1588,共7页

线条能够以相当少的可视信息来有效地表示一个三维模型的形状.利用图形硬件的高度并行处理能力,文中提出了一种新的基于物体空间的线条绘制方法.对于一个光滑物体形状,新型的Suggestive轮廓线能够结合侧影轮廓线来生成非常好的视点相关... 线条能够以相当少的可视信息来有效地表示一个三维模型的形状.利用图形硬件的高度并行处理能力,文中提出了一种新的基于物体空间的线条绘制方法.对于一个光滑物体形状,新型的Suggestive轮廓线能够结合侧影轮廓线来生成非常好的视点相关的线条效果.并且,最新被引入到Direct3D10流水线的几何着色器能处理三角形图元数据及输出零个或多个线条图元.文中提出了一种并行化的线条绘制方法,能够直接在几何着色器中抽取三维的特征线条.该方法能根据视点与模型的距离自动地选取合适比例的线条进行绘制,绘制的线条平滑,绘制速度快.在文章最后给出的许多实验示例证实了该方法的效果. 展开更多

关键词 线条绘制 侧影轮廓线 Suggestive轮廓线 径向曲率 图形硬件

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图形硬件加速的实时水面绘制 被引量：2

4

作者 方建文 于金辉 马文龙 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第15期86-88,共3页

实时生成具有真实感效果的水面是计算机图形学中的研究热点和难点之一。文章介绍了一个利用可编程图形硬件来实现水面实时生成和绘制的系统,绘制过程主要分两个方面:水面的建模和水面光照效果的实现。通过基于空间域的快速傅立叶变换技... 实时生成具有真实感效果的水面是计算机图形学中的研究热点和难点之一。文章介绍了一个利用可编程图形硬件来实现水面实时生成和绘制的系统,绘制过程主要分两个方面:水面的建模和水面光照效果的实现。通过基于空间域的快速傅立叶变换技术来实现水面的建模,通过凹凸纹理贴图和投影纹理技术来实现水面的反射、折射和菲涅耳等水面光照效果。绘制过程主要在图形处理器中实现,从而保证了算法的实时性。在现有的PC机和可编程图形硬件加速卡上能达到每秒30帧以上的绘制速度。 展开更多

关键词 水面生成 实时绘制 可编程图形硬件

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生物序列比对算法与图形硬件加速研究 被引量：1

5

作者 张林 柴惠 +1 位作者 沃立科 沃兴德 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期853-858,共6页

探索准确、高效、低成本、通用性并存的生物序列比对方法。将点阵图算法、启发式算法等各种序列比对算法中准确性最高的动态规划算法在计算机中实现,并通过流模型将其映射到图形硬件上,以实现算法加速;通过数据库比对搜索实例,进行比对... 探索准确、高效、低成本、通用性并存的生物序列比对方法。将点阵图算法、启发式算法等各种序列比对算法中准确性最高的动态规划算法在计算机中实现,并通过流模型将其映射到图形硬件上,以实现算法加速;通过数据库比对搜索实例,进行比对时间和每秒百万次格点更新(MCUPS)性能值评测。结果表明,该加速算法在保证比对准确性的同时,能较大地提高比对速度。与目前最快的启发式算法相比,比对平均加速为18倍,最高加速可达28倍。 展开更多

关键词 生物分子 序列比对 动态规划算法 图形硬件

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适用图形硬件的分格化算法与设计实现

6

作者 董梁 曹小鹏 +4 位作者 刘海 刘有耀 蒋林 韩俊刚 沈绪榜 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期885-895,共11页

曲面离散就是把一个曲面进行分格化,以产生一系列简单凸多边形的技术.分格化是曲面离散中的一个重要步骤,也是Direct3D11标准中的一个重要组成部分.针对分格化功能的硬件实现,提出一种对四边形和三角形面片的分格化处理优化算法,分为面... 曲面离散就是把一个曲面进行分格化,以产生一系列简单凸多边形的技术.分格化是曲面离散中的一个重要步骤,也是Direct3D11标准中的一个重要组成部分.针对分格化功能的硬件实现,提出一种对四边形和三角形面片的分格化处理优化算法,分为面片的内部区域、边界区域处理以及参数坐标生成3个部分.面片的内部区域处理通过对粗略分块和精细划分的配置达到计算量的平衡;面片边界区域处理实现内部和外部边界节点编号的交替增长;参数坐标生成模块将面片节点编号转换为该点所在域的参数坐标.该算法采用了定点数的加法和比较操作来实现,仅在初始化时才需要少量的乘除法操作;并采用时间和空间并行的体系结构进行了硬件设计.最后,通过仿真验证了算法的正确性以及所提出设计的高效性. 展开更多

关键词 曲面离散 分格化 图形硬件 体系结构

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基于图形硬件的批量式SOM学习过程 被引量：1

7

作者 徐志鹏 须文波 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第17期15-17,共3页

利用非专业图形卡来实现批量式自组织映射(batch version of the SOM)的学习过程。算法基于OpenGL的扩充规范NV_fragment_program,并使用了最新的浮点缓冲区扩充规范NV_float_buffer,使学习过程达到了与CPU运算一致的精度,并且提高了训... 利用非专业图形卡来实现批量式自组织映射(batch version of the SOM)的学习过程。算法基于OpenGL的扩充规范NV_fragment_program,并使用了最新的浮点缓冲区扩充规范NV_float_buffer,使学习过程达到了与CPU运算一致的精度,并且提高了训练速度,缩短了学习时间。 展开更多

关键词 BATCH SOM GPU计算 图形硬件 机器学习

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基于可编程图形加速硬件的实时光线投射算法 被引量：6

8

作者 张怡 张加万 +1 位作者 孙济洲 柯永振 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第18期4204-4208,共5页

为了在保证绘制图像质量的基础上将体绘制算法的绘制速度提高至实时,提出一种基于可编程图形加速硬件(GPU)的光线投射算法实现(GRC,GPU-based Ray Casting)。GRC在可编程GPU中进行重采样和分类,使用矩阵逆运算以降低重采样坐标的计算复... 为了在保证绘制图像质量的基础上将体绘制算法的绘制速度提高至实时,提出一种基于可编程图形加速硬件(GPU)的光线投射算法实现(GRC,GPU-based Ray Casting)。GRC在可编程GPU中进行重采样和分类,使用矩阵逆运算以降低重采样坐标的计算复杂度,使用后分类技术以降低算法的空间复杂度。实验表明:对于2563规模的体数据,GRC能够在保证图像质量的基础,以超过30fps的速度进行绘制。 展开更多

关键词 体绘制 光线投射 可编程图形硬件 实时绘制

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一种图形加速器和着色器的体系结构 被引量：31

9

作者 韩俊刚 蒋林 +6 位作者 杜慧敏 曹小鹏 董梁 孟李林 赵全良 殷诚信 张军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期363-372,共10页

为了适应智能手机和网本机对于图形加速器的需求,提出一种二维图形加速器和三维像素着色器的体系结构.该体系结构包括自主设计的VLIW指令集和可重组的数据驱动流水线.针对通常将图像帧划分成多个块,且每块由一个微引擎处理的方法可能造... 为了适应智能手机和网本机对于图形加速器的需求,提出一种二维图形加速器和三维像素着色器的体系结构.该体系结构包括自主设计的VLIW指令集和可重组的数据驱动流水线.针对通常将图像帧划分成多个块,且每块由一个微引擎处理的方法可能造成微引擎的负载不均衡的问题,采用按扫描行分配的并行存储和处理结构,其中每个扫描行的处理任务按照需要动态地分配给微引擎.为了评估和实现该体系结构,建立了性能仿真平台、系统仿真平台和RTL仿真平台,并用C++语言编写性能仿真平台评估了该体系结构对性能的影响.模拟实验结果表明,新颖的存储/任务映射方法可以充分地利用处理器资源,降低存储访问的冲突,有利于改善并行处理的可扩展性.文中还讨论了自主设计的图形产生器、图像变换器和VLIW微引擎的结构以及相关的图形硬件加速算法. 展开更多

关键词 GPU 图形硬件加速器 着色微引擎

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基于图形处理器(GPU)的通用计算 被引量：228

10

作者 吴恩华 柳有权 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期601-612,共12页

伴随着PC级微机的崛起和普及 ,多年来计算机图形的大部分应用发生了从工作站向微机的大转移 ,这种转移甚至发生在像虚拟现实、计算机仿真这样的实时 (中、小规模 )应用中 这一切的发生从很大程度上源自于图形处理硬件的发展和革新 近年... 伴随着PC级微机的崛起和普及 ,多年来计算机图形的大部分应用发生了从工作站向微机的大转移 ,这种转移甚至发生在像虚拟现实、计算机仿真这样的实时 (中、小规模 )应用中 这一切的发生从很大程度上源自于图形处理硬件的发展和革新 近年来 ,随着图形处理器 (GPU)性能的大幅度提高以及可编程特性的发展 ,人们首先开始将图形流水线的某些处理阶段以及某些图形算法从CPU向GPU转移 除了计算机图形学本身的应用 ,涉及到其他领域的计算 ,以至于通用计算近 2～ 3年来成为GPU的应用之一 ,并成为研究热点 文中从若干图形硬件发展的历史开始 ,介绍和分析最新GPU在通用计算方面的应用及其技术原理和发展状况 。 展开更多

关键词 图形处理器 通用计算 GPU 图形硬件 可编程性 代数运算 性能分析

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一种基于GPU硬件加速计算的辐射度实现方法 被引量：6

11

作者 胡伟 秦开怀 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期945-950,共6页

提出一种新的基于GPU(graphicsprocessingunit)的辐射度方法.该方法利用可编程图形处理单元GPU的并行计算能力,将辐射度方法中形状因子计算以及线性方程组求解的全过程完全在可编程图形硬件中完成,避免了原有基于GPU的辐射度方法需要CP... 提出一种新的基于GPU(graphicsprocessingunit)的辐射度方法.该方法利用可编程图形处理单元GPU的并行计算能力,将辐射度方法中形状因子计算以及线性方程组求解的全过程完全在可编程图形硬件中完成,避免了原有基于GPU的辐射度方法需要CPU参与的问题,绕开了计算机主内存与GPU纹理内存之间数据交换的瓶颈;在基于半立方体法的形状因子计算和绘制过程中,解决了基于GPU硬件加速的遍历、分类和累加问题.此外,该方法采用新的矩阵和向量在GPU中的存储方法,利用GPU实现Jacobi迭代法快速求解线性方程组.实验结果证明,该方法能够快速有效地实现辐射度的计算和绘制. 展开更多

关键词 辐射度 可编程图形硬件 GPU

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硬件加速的数字化放射图像重建算法 被引量：4

12

作者 陈为 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期683-688,共6页

数字化放射图像重建技术被广泛应用于癌症放射治疗中,包括诊断、术前规划及术内辅助提出一种两步法硬件加速数字化放射图像重建算法第一步将光线投射的三个步骤,即几何变换、场景遍历和渲染,完全在可编程图形硬件中实现,从而快速模拟了X... 数字化放射图像重建技术被广泛应用于癌症放射治疗中,包括诊断、术前规划及术内辅助提出一种两步法硬件加速数字化放射图像重建算法第一步将光线投射的三个步骤,即几何变换、场景遍历和渲染,完全在可编程图形硬件中实现,从而快速模拟了X 光线的衰减过程;第二步利用浮点精度纹理和render to texture功能,快速模拟出高质量的X 光线的负片曝光效果实验结果表明,该算法能高质量地交互重建数字化放射图像。 展开更多

关键词 数字化放射图像 X-光线 图形硬件加速 光线投射

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支持高级明暗处理和凸凹纹理映射的硬件体系结构

13

作者 董社勤 石教英 陈爽 《小型微型计算机系统》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期170-173,共4页

Ｐｈｏｎｇｓｈａｄｉｎｇ和Ｂｕｍｐｍａｐｐｉｎｇ技术被认为是下一代图形硬件必须支持的基本技术，因而是目前图形硬件研究突破的重点．但到目前为止，尚未找到一种被广泛认可的有效的硬件实现算法．本文对这一研究领域的一些实现方... Ｐｈｏｎｇｓｈａｄｉｎｇ和Ｂｕｍｐｍａｐｐｉｎｇ技术被认为是下一代图形硬件必须支持的基本技术，因而是目前图形硬件研究突破的重点．但到目前为止，尚未找到一种被广泛认可的有效的硬件实现算法．本文对这一研究领域的一些实现方案做了初步的分析比较，试图找到一种有效的新的体系结构，它既能继承图形硬件已有的成果，又能对新的技术提供有效的支持． 展开更多

关键词 计算机图形硬件 明暗处理 凸凹纹理映射

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基于图形处理器的格子Boltzmann方法计算

14

作者 封卫兵 杨晓玲 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期66-70,共5页

由于图形处理器(GPU)最近几年迅速发展,基于GPU的计算作为一个新的研究方向已经引起越来越多人的关注.在综述国内外最新文献的基础上,从介绍GPU的高性能开始,分析GPU本身的特性,介绍GPU的计算模型并分析其流水线结构,阐述如何对GPU进行... 由于图形处理器(GPU)最近几年迅速发展,基于GPU的计算作为一个新的研究方向已经引起越来越多人的关注.在综述国内外最新文献的基础上,从介绍GPU的高性能开始,分析GPU本身的特性,介绍GPU的计算模型并分析其流水线结构,阐述如何对GPU进行编程,并初步实现基于GPU的格子Boltzmann方法(LBM)计算. 展开更多

关键词 图形硬件 图形处理器(GPU) 图形流水线 CG

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硬件支持下的实时毛发动画 被引量：1

15

作者 须晖 马雪英 叶澄清 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2005年第8期92-94,共3页

长期以来,由于图形硬件提供的能力有限,毛发动画一直只能限制在非实时动画创作领域之中。现在,随着图形硬件技术的发展,特别是可编程图形硬件的出现,实时毛发动画技术已趋成熟,逐渐进入实用阶段。本文在回顾毛发动画技术发展历程的基础... 长期以来,由于图形硬件提供的能力有限,毛发动画一直只能限制在非实时动画创作领域之中。现在,随着图形硬件技术的发展,特别是可编程图形硬件的出现,实时毛发动画技术已趋成熟,逐渐进入实用阶段。本文在回顾毛发动画技术发展历程的基础上,结合当前的图形硬件发展水平,从建模,渲染与动画三个方面分别论述了实现实时毛发动画的相关算法与技术。 展开更多

关键词 计算机动画 实时毛发动画 图形硬件 图形加速硬件

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具备图形加速能力的嵌入式应用系统 被引量：2

16

作者 张荣芬 杨鲁平 刘宇红 《中国测试技术》 2005年第4期78-80,共3页

本文结合Cirrus Logic公司新推出的基于ARM920T内核的EP9315处理器芯片和嵌入式Linux操作系统,开发了一个具备硬件图形加速能力的嵌入式图形应用平台,在此平台上可进行流媒体、MPEG2、MPEG4、游戏机等多媒体业务的开发,对进一步开发嵌... 本文结合Cirrus Logic公司新推出的基于ARM920T内核的EP9315处理器芯片和嵌入式Linux操作系统,开发了一个具备硬件图形加速能力的嵌入式图形应用平台,在此平台上可进行流媒体、MPEG2、MPEG4、游戏机等多媒体业务的开发,对进一步开发嵌入式消费类电子和信息家电产品具有重要的意义。 展开更多

关键词 嵌入式应用系统 LINUX 硬件图形加速 EP9315

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PXA300平台2D图形加速器性能测试与分析 被引量：2

17

作者 蒋永刚 戚正伟 +1 位作者 彭娟春 张泉 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第5期86-88,共3页

简要介绍了嵌入式图形领域中2D图形加速器的基本情况,并结合Monahans的应用平台的开发,实现了基于Bootloader上的M arvell PXA300集成2D图形加速器的驱动,通过随机生成参数,测试了该图形加速器的绘图速度,并与软件加速的渲染速度进行了... 简要介绍了嵌入式图形领域中2D图形加速器的基本情况,并结合Monahans的应用平台的开发,实现了基于Bootloader上的M arvell PXA300集成2D图形加速器的驱动,通过随机生成参数,测试了该图形加速器的绘图速度,并与软件加速的渲染速度进行了比较。 展开更多

关键词 PXA300 硬件图形加速 性能测试

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基于GPU带有复杂边界的三维实时流体模拟 被引量：54

18

作者 柳有权 刘学慧 吴恩华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期568-576,共9页

在GPU(graphicsprocessingunit)上求解了复杂场景中的三维流动问题,充分利用了GPU并行能力以加速计算.与前人的方法不同,该方法对于边界条件的处理更为通用.首先,通过在图像空间生成实心的剖切截面构成整个障碍物信息图,算法使得流体计... 在GPU(graphicsprocessingunit)上求解了复杂场景中的三维流动问题,充分利用了GPU并行能力以加速计算.与前人的方法不同,该方法对于边界条件的处理更为通用.首先,通过在图像空间生成实心的剖切截面构成整个障碍物信息图,算法使得流体计算与整个几何场景的复杂度无关,通过对各体素进行分类并结合边界条件,根据障碍物形成修正因子来修改对应的值;另外,采用更为紧凑的数据格式,以充分利用硬件的并行性.通过将所有标量的运算压缩到纹元的4个颜色通道并结合平铺三维纹理,减少了三维流场计算所需要的绘制次数.实验结果显示出算法的有效性和高效率.该算法可以实时计算并显示一个采用中等规模离散的复杂场景. 展开更多

关键词 图形硬件 GPU 可编程性 纳维-斯托克斯方程组 三维流动模拟 实时

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基于流的实时碰撞检测算法 被引量：33

19

作者 范昭炜 万华根 高曙明 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期1505-1514,共10页

实时碰撞检测是计算机图形应用中不可或缺的问题之一,复杂物体间的实时碰撞检测至今仍未能得以很好的解决.高性能可编程图形硬件的出现,正在改变着通用计算仅能由CPU完成的传统观念.探索性地采用了可编程图形硬件来解决复杂物体间的实... 实时碰撞检测是计算机图形应用中不可或缺的问题之一,复杂物体间的实时碰撞检测至今仍未能得以很好的解决.高性能可编程图形硬件的出现,正在改变着通用计算仅能由CPU完成的传统观念.探索性地采用了可编程图形硬件来解决复杂物体间的实时碰撞检测问题.通过将两个任意物体间的碰撞检测计算映射到图形硬件以有效利用图形硬件的并行架构,由实时绘制过程快速产生碰撞检测结果.为此,算法首先将碰撞检测问题转化为一组线段集合与三角形的求交问题,以实现碰撞检测算法向可编程图形硬件的迁移.在对算法复杂度进行理性分析的基础上,给出了两种有效的优化技术以提升算法效率.实验结果表明,与现有的图像空间碰撞检测算法相比,该算法在效率、精确性和实用性方面具有明显优势. 展开更多

关键词 实时 碰撞检测 流计算 可编程图形硬件 通用计算

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基于图像的快速碰撞检测算法 被引量：38

20

作者 范昭炜 万华根 高曙明 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期805-809,共5页

基于图像的碰撞检测算法是一类较新的碰撞检测方法 ,它有效地利用图形硬件的加速功能 ,以减轻 CPU的负担 .文中提出一种基于图像的快速碰撞检测算法 ,该算法在继承一般基于图像的碰撞检测算法优点的同时 ,不但能处理任意形状的多面体 ,... 基于图像的碰撞检测算法是一类较新的碰撞检测方法 ,它有效地利用图形硬件的加速功能 ,以减轻 CPU的负担 .文中提出一种基于图像的快速碰撞检测算法 ,该算法在继承一般基于图像的碰撞检测算法优点的同时 ,不但能处理任意形状的多面体 ,而且具有更高效率 .该算法主要采用对物体表面进行自动凸分解 ,将凸分解结果合理地组织成层次二叉树结构 ,以及绘制加速等技术 .与相关算法的实验比较说明 。 展开更多

关键词 图像 快速碰撞检测算法 凸分解 计算机图形学 图形硬件

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