基于屏幕空间点飞溅的大规模点云渲染

1

作者 马宁 李方钏 张严辞 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第5期1431-1437,共7页

针对使用轻量级点数据渲染连续且无空洞的表面,提出一种用于大规模点云渲染的屏幕空间点飞溅方法。根据点云密度计算自适应点大小;使用加权颜色飞溅方法减少图像瑕疵。与之前的点飞溅算法相比,所提方法使用一种快速的深度扭曲方法替换... 针对使用轻量级点数据渲染连续且无空洞的表面,提出一种用于大规模点云渲染的屏幕空间点飞溅方法。根据点云密度计算自适应点大小;使用加权颜色飞溅方法减少图像瑕疵。与之前的点飞溅算法相比,所提方法使用一种快速的深度扭曲方法替换昂贵的可见性遍历,减少生成深度图的开销。提出一种核外连续细节层次点选择方法进一步提高性能。实验结果表明,与同类算法相比,所提方法在渲染性能和质量上均有提升。 展开更多

关键词 点云 表面飞溅 点飞溅 细节层次 实时渲染 倾斜摄影 场景可视化

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体视化方法综述 被引量：12

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作者 徐夏刚 张定华 洪歧 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第1期12-15,共4页

综述了体视化研究的历史及近年来体视化技术的研究现状和发展情况,其中包括体数据的预处理、三维物体表面重建、直接体视、体图形学等各方面方法的优缺点,并预测了体视化的未来研究趋势。

关键词 体视化 体数据 面绘制 体绘制

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基于GPU的三维医学图像混合可视化系统 被引量：6

3

作者 唐慧 周正东 +1 位作者 鲍旭东 罗立民 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2006年第4期428-433,共6页

研究并实现了一个基于GPU的医学图像混合可视化系统,该系统采用三维纹理映射的方法实现直接体绘制,利用GPU的可编程特性完成体绘制方法中的插值后分类算法和传输函数的传递及实时修改,采用O penGL技术实现表面的绘制,并基于场景图结构... 研究并实现了一个基于GPU的医学图像混合可视化系统,该系统采用三维纹理映射的方法实现直接体绘制,利用GPU的可编程特性完成体绘制方法中的插值后分类算法和传输函数的传递及实时修改,采用O penGL技术实现表面的绘制,并基于场景图结构实现对表面数据的管理。面绘制和体绘制部分都采用O penGL实现,运用O penGL的融合机制,系统实现了面绘制和体绘制的混合显示。本系统大大提高了体绘制的速度,有效地保留了面绘制和体绘制的优势,在保证绘制速度的基础上丰富了图像信息。 展开更多

关键词 可视化系统 三维显示 表面绘制 体积绘制 硬件加速体绘制

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体绘制技术及其在矿床三维可视化中的应用 被引量：4

4

作者 僧德文 李仲学 +1 位作者 李春民 李翠平 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2005年第4期473-476,共4页

体绘制技术是与传统的面绘制技术完全不同的一种可视化方法。论述了体绘制技术的原理、算法和过程,并结合地矿工程特点,设计了一个基于改进的光线投射法的地矿三维可视化仿真系统,利用某一矿山实际地测数据对系统进行了验证。结果表明,... 体绘制技术是与传统的面绘制技术完全不同的一种可视化方法。论述了体绘制技术的原理、算法和过程,并结合地矿工程特点,设计了一个基于改进的光线投射法的地矿三维可视化仿真系统,利用某一矿山实际地测数据对系统进行了验证。结果表明,所研究的系统能够很好地反映地矿三维空间实际情况,展示了算法的正确性与仿真系统的应用前景,使体绘制技术向实际应用迈进了重要的一步。 展开更多

关键词 面绘制 体绘制 光线投射法 可视化

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PET脑功能图像感兴趣区提取和可视化研究 被引量：5

5

作者 韩小鹏 曹会志 +2 位作者 倪皖东 尹岭 罗述谦 《中国医学影像技术》 CSCD 2003年第11期1459-1461,共3页

目的　提取和显示PET脑功能图像感兴趣区。方法　采用现在流行的SPM统计分析软件对PET脑功能图像进行图像预处理 ,提取感兴趣区域 ;采用三维面绘制技术显示并测量感兴趣区域。结果　在 6例正常人针刺足三里PET脑功能图像感兴趣区提取、... 目的　提取和显示PET脑功能图像感兴趣区。方法　采用现在流行的SPM统计分析软件对PET脑功能图像进行图像预处理 ,提取感兴趣区域 ;采用三维面绘制技术显示并测量感兴趣区域。结果　在 6例正常人针刺足三里PET脑功能图像感兴趣区提取、显示和测量中 ,得出针刺足三里穴位在大脑中央前后回和中央小叶前部产生功能增强 ,右侧颞叶前端、颞下回前端等区域也有增强。结论　实验结果与神经解剖学理论吻合。感兴趣区域的三维可视化有助于感兴趣区域的立体观察和计算。该方法有效、实用 ,为研究中医针刺足三里穴位与神经调节机制提供了新手段。 展开更多

关键词 SPM 分割 表面绘制 ROI 可视化

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海量医学数据处理框架及快速体绘制算法 被引量：7

6

作者 薛健 田捷 +1 位作者 戴亚康 陈健 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期3237-3248,共12页

设计并实现了一套针对海量数据的处理和分析算法框架,并将其融入实验室早先开发完成的医学影像算法研发平台MITK(medical imaging toolkit)中,真正建立起一个海量医学影像数据的处理平台,并在此基础上研究了针对海量数据的基于光线投射... 设计并实现了一套针对海量数据的处理和分析算法框架,并将其融入实验室早先开发完成的医学影像算法研发平台MITK(medical imaging toolkit)中,真正建立起一个海量医学影像数据的处理平台,并在此基础上研究了针对海量数据的基于光线投射和三维纹理的快速体绘制算法,提出了一种半自适应分块的方法对原始数据进行分块,在不对分块速度产生太大影响的基础上得到了更好的分块结果,同时使用图形硬件来进一步加速整个算法的绘制流程.实验结果表明了该平台和算法对于海量医学数据处理和可视化的有效性. 展开更多

关键词 海量数据处理 医学影像可视化 体绘制 算法研发平台

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三维数据场可视化技术在数字矿山中的应用 被引量：11

7

作者 赖朝辉 刘修国 +1 位作者 花卫华 李丰丹 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第12期131-134,138,共5页

介绍了三维数据场可视化技术和数字矿山的概念,并通过作者参与开发的全国产矿业软件——"固体矿产资源储量估算与三维矿体建模可视化系统"实例来说明三维数据场可视化技术在矿体表面建模、品位块体模型、品位等值曲面生成中... 介绍了三维数据场可视化技术和数字矿山的概念,并通过作者参与开发的全国产矿业软件——"固体矿产资源储量估算与三维矿体建模可视化系统"实例来说明三维数据场可视化技术在矿体表面建模、品位块体模型、品位等值曲面生成中的实际应用,最后展望了体绘制技术在数字矿山中的应用价值和前景。 展开更多

关键词 三维数据场可视化 矿体表面建模 块体模型 体绘制

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虚拟手术中的模型实时绘制 被引量：4

8

作者 阎丽霞 洪津津 石教英 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第7期8-10,22,共4页

实时的视觉反馈在虚拟手术中可以加强操作者的沉浸感。该文分析了体绘制和面绘制的优缺点，在系统实时性的要求下，实现了基于立体纹理映射的三维体模型的面绘制。算法在容许实时交互的同时，为操作者提供了真实感较强的视觉反馈。由于... 实时的视觉反馈在虚拟手术中可以加强操作者的沉浸感。该文分析了体绘制和面绘制的优缺点，在系统实时性的要求下，实现了基于立体纹理映射的三维体模型的面绘制。算法在容许实时交互的同时，为操作者提供了真实感较强的视觉反馈。由于文中立体纹理生成及纹理坐标计算的特殊性，对虚拟手术中的拉压变形和切割等操作也能很好地处理。 展开更多

关键词 虚拟手术 体绘制 面绘制 纹理映射 科学计算可视化 医学

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图像体绘制算法的分析与评价 被引量：10

9

作者 丁庆木 张虹 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期897-900,共4页

体绘制技术作为可视化技术的一个重要分支,已经得到了迅速发展。本文不仅描述了光线投射法、溅射法、错切-变形法,而且还阐述了频域体绘制法、基于小波的体绘制法,在描绘了以上算法的基本知识的基础上,对它们进行了分析与评价,提出充分... 体绘制技术作为可视化技术的一个重要分支,已经得到了迅速发展。本文不仅描述了光线投射法、溅射法、错切-变形法,而且还阐述了频域体绘制法、基于小波的体绘制法,在描绘了以上算法的基本知识的基础上,对它们进行了分析与评价,提出充分利用光线投射算法的各种相关性对图像进行采样及绘制,将有利于体绘制技术的进一步发展和推广应用。 展开更多

关键词 科学计算可视化 面绘制 体绘制 相关性

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体可视化的快速光线投射算法 被引量：14

10

作者 李冠峰 黄毓瑜 杨光 《工程图学学报》 CSCD 2000年第3期97-102,共6页

对规则标量数据场的体绘制算法进行了讨论，在此基础上给出了一种快速的自前向后的光线投射算法，利用多边形扫描转换减少了投射光线的数量, 通过光线的参数化表示方法减少了光线与数据场求交的计算量，并且通过将Bresenham算法扩展至... 对规则标量数据场的体绘制算法进行了讨论，在此基础上给出了一种快速的自前向后的光线投射算法，利用多边形扫描转换减少了投射光线的数量, 通过光线的参数化表示方法减少了光线与数据场求交的计算量，并且通过将Bresenham算法扩展至三维，对光线通过三维扫描转换以进行体素化，从而避免了对空体元的采样从而加速了光线投射的效率，而且通过利用OpenGL提供的函数接口，简化了算法的实现过程。 展开更多

关键词 可视化 体绘制 光线投射 扫描转换 计算机图形学 BRESENHAM算法

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一种用于实时体绘制系统的自适应采样算法 被引量：3

11

作者 夏放怀 沈振康 +4 位作者 唐朝京 谌海新 Juergen Hesser Bernd Vettermann Reinhard Mnner 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期367-371,共5页

本文讨论了一种用于体绘制的、支持基于空间跳跃和自适应光线终止等优化算法的高效硬件结构及一种加速半透明物体绘制的新技术 .这种硬件结构用于绘制规模为 2 5 6 3 体元的数据时可达到 70Hz的帧频 ,但这样的帧频只是在体元的透明度都... 本文讨论了一种用于体绘制的、支持基于空间跳跃和自适应光线终止等优化算法的高效硬件结构及一种加速半透明物体绘制的新技术 .这种硬件结构用于绘制规模为 2 5 6 3 体元的数据时可达到 70Hz的帧频 ,但这样的帧频只是在体元的透明度都被置为 0 (完全透明 )或 1(完全不透明 )的情况下才能取得 .引入新的加速技术后 ,绘制半透明物体的帧频也可接近上述数值 .新的加速技术采用自适应采样步长减少体绘制过程中冗余的体元重采样 ,从而使算法的复杂度和对存储器的带宽要求大大减小 .新的加速技术对半透明体数据可取得高达 4 7倍的加速比 .采用新的加速技术需要在开始交互绘制前对体数据进行距离编码 .优化后的距离编码对有 8兆体元的体数据的预处理时间仅需要 8～ 展开更多

关键词 算法 距离编码 实时体绘制系统 自适应采样

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基于相邻层间相似性的加速Splatting算法 被引量：3

12

作者 张建勋 孙济洲 +1 位作者 韩逢庆 张加万 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期421-423,428,共4页

利用体数据的相邻层数据间具有高度相似性、差异较小这一普遍特性设计了 Splatting 体绘制的加速算法。计算各层采样点对屏幕像素颜色值的贡献时,只计算与上一层同位置有数据差异的采样点对屏幕像素颜色值贡献的变化量,然后用这个变化... 利用体数据的相邻层数据间具有高度相似性、差异较小这一普遍特性设计了 Splatting 体绘制的加速算法。计算各层采样点对屏幕像素颜色值的贡献时,只计算与上一层同位置有数据差异的采样点对屏幕像素颜色值贡献的变化量,然后用这个变化量修改在该采样点影响范围内的屏幕像素颜色值。试验表明,新算法可以大大加速 Splatting 算法的速度。 展开更多

关键词 科学计算可视化 体绘制 SPLATTING算法 足迹表法将关键词补充至4-8个

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基于提升小波的大地形累进压缩及实时渲染 被引量：5

13

作者 张燕燕 黄其涛 韩俊伟 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1352-1359,共8页

为了减轻实时交互的大地形可视化系统面临的海量数据存储、传输及渲染压力,提出一种基于提升小波实现数据累进压缩与实时粗粒度LOD渲染结合的算法.首先建立地形块的提升小波变换模型,将其简化和精化操作映射为相应的小波变换;然后基于... 为了减轻实时交互的大地形可视化系统面临的海量数据存储、传输及渲染压力,提出一种基于提升小波实现数据累进压缩与实时粗粒度LOD渲染结合的算法.首先建立地形块的提升小波变换模型,将其简化和精化操作映射为相应的小波变换;然后基于以地形块为单位的小波变换建立块的四叉树层次结构,将构建过程中产生的小波系数采用基于间接查表的方式累进压缩存储,以形成压缩的累进地形块层次结构.基于该结构,在实时递进构造视点相关的激活地形块的同时完成数据的累进载入与实时解压,实现大地形渲染,其中地形块数据的实时解压与小波变换基于GPU实现.实验结果表明,该算法实现了有效的数据压缩,具有很高的实时解压效率以及优化的实时渲染性能. 展开更多

关键词 大地形可视化 提升小波 累进压缩 粗粒度LOD渲染 GPU算法

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工业CT数据场面绘制和体绘制改进算法研究 被引量：3

14

作者 侯慧玲 王明泉 任少卿 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第23期172-175,共4页

工业CT图像的重建速度和精度是工业CT产品的两个重要指标。针对面绘制的MC算法提出了一种基于相似性区域分割的三维工业图像表面重建算法,实现了准确分割,并利用分割结果精确地提取等值面,显著提高了检测效率;针对体绘制的光线投射算法... 工业CT图像的重建速度和精度是工业CT产品的两个重要指标。针对面绘制的MC算法提出了一种基于相似性区域分割的三维工业图像表面重建算法,实现了准确分割,并利用分割结果精确地提取等值面,显著提高了检测效率;针对体绘制的光线投射算法提出了一种基于二维最大熵阈值的分割预处理方法,利用二维直方图熵最大化寻找阈值的最佳组合,能有效减少重建体数据量,实测数据表明体绘制速度明显提高。 展开更多

关键词 工业CT 面绘制 体绘制 MC算法 光线投射算法

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模糊表面构造,阻光度映射及快速体绘制研究 被引量：3

15

作者 唐果 赵晓东 汪元美 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期17-21,共5页

直接体绘制技术利用半透明效果能够在一定程度上绘制三维数据场的精细结构．但是，由于数据场中的所有体素都参与图像的生成过程，绘制时间较长．基于表面的方法在图像分割不是十分精确和表面拓扑结构非常复杂时表达能力往往有限．本文... 直接体绘制技术利用半透明效果能够在一定程度上绘制三维数据场的精细结构．但是，由于数据场中的所有体素都参与图像的生成过程，绘制时间较长．基于表面的方法在图像分割不是十分精确和表面拓扑结构非常复杂时表达能力往往有限．本文中提出一种综合上述两种思想的基于模糊表面的体绘制方法．首先，我们选择合适的阻光度映射方案增强边界对最终成像的贡献．其次，只是模糊边界内的体素参与绘制过程，并以层代替体素为基本处理单元，减少了成像时间．我们应用此方法对大脑进行了可视化研究，结果表明该方法能地较好的重建大脑表面的复杂沟回． 展开更多

关键词 医学可视化 直接体绘制 模糊表面 阻光度映射

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海量地形实时动态存储与绘制的GPU实现算法 被引量：5

16

作者 郑新 刘玮 +1 位作者 吕辰雷 郭平 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1146-1152,共7页

为了降低实时更新和存储海量地形的形变数据对动态绘制速度的影响,提出一种基于整数小波变换与限制性四叉树相结合的GPU并行动态存储与绘制算法.首先设计面向CUDA并行且无损的基于块的整数小波变换算法和SPIHT压缩算法,提高地形压缩比... 为了降低实时更新和存储海量地形的形变数据对动态绘制速度的影响,提出一种基于整数小波变换与限制性四叉树相结合的GPU并行动态存储与绘制算法.首先设计面向CUDA并行且无损的基于块的整数小波变换算法和SPIHT压缩算法,提高地形压缩比以减小数据传输量,同时解决了海量地形动态数据存储的编解码的实时性问题,实现了局部动态地形数据的实时存储;然后将小波系数、限制性四叉树层次结构以及模板技术相结合,提出一种自适应三角化和绘制的并行处理算法.实验结果表明,对于海量地形数据,文中算法可以在实现后端及时保存局部形变数据的同时,前端可以保持较高的绘制帧率. 展开更多

关键词 实时动态绘制 海量地形可视化 整数小波变换 SPIHT GPU算法

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基于改进移动立方体的医学图像三维重建算法 被引量：8

17

作者 高峰 付忠良 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第A01期201-203,213,共4页

在医学图像三维重建算法中,等值面的抽取速度是影响三维重建效率的重要因素之一。针对传统三维重建算法——移动立方体(MC)在医学图像重建中速度慢、组织分离困难等问题,提出了一种基于医学图像的改进的MC算法。该算法首先基于人体器官... 在医学图像三维重建算法中,等值面的抽取速度是影响三维重建效率的重要因素之一。针对传统三维重建算法——移动立方体(MC)在医学图像重建中速度慢、组织分离困难等问题,提出了一种基于医学图像的改进的MC算法。该算法首先基于人体器官的连通性原理,选取种子体元后根据种子体元衍生出整个器官的等值面,从而避免了对无用体元的遍历;其次,使用中值法取代线性插值法计算法向量和等值点坐标,减少了代数运算。实验结果表明:与原始算法相比,改进的算法可以有效分离需要重建器官和背景,并在重建效果相差不大的基础上,算法的执行效率有了较大的提升。 展开更多

关键词 移动立方体算法 三维重建 面绘制 等值面追踪 医学图像

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空间相关MC算法的VTK实现 被引量：5

18

作者 顾耀林 袁江琛 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第13期3160-3162,共3页

移动立方体是面绘制的经典算法,但要求对所有空间所有体素进行处理,执行效率不高。通过对空间相关性进行研究,即六面体体素如果与等值面相交,则等值面一定会在该六面体的6个面的方面延续,对标准的MC算法进行改进,只处理那些与等值面相... 移动立方体是面绘制的经典算法,但要求对所有空间所有体素进行处理,执行效率不高。通过对空间相关性进行研究,即六面体体素如果与等值面相交,则等值面一定会在该六面体的6个面的方面延续,对标准的MC算法进行改进,只处理那些与等值面相交的六面体体素。可视化工具包封装了许多常用的可视化算法,为研究人员提供了极大的便利。通过空间相关性,对VTK中已有库函数vtkMarchingCubes进行改进,提高了原有算法的执行速度,同时又扩充了VTK已有的类。 展开更多

关键词 三维重建 面绘制 等值面 移动立方体 空间相关 可视化工具包

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一种优化的光线投射体绘制采样算法 被引量：3

19

作者 徐恭学 李玉忱 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1997年第1期27-32,共6页

提出一种通过光线与体元两个交点处的体数据值线性采样的方法，减少了插值计算次数，分析了这种采样方法与三元线性插值方法的差异，证明这是一种可行的有效方法．

关键词 体绘制 插值 采样法 计算机图形学 可视化技术

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基于OpenCL的三维可视化加速模型 被引量：4

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作者 袁健 高勃 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2015年第2期327-331,共5页

由多张相关的二维图像构建成在屏幕上显示的三维立体图像的三维可视化技术对医学诊断具有重要意义,但若绘制时间过长将限制该技术在实践中的应用,研究既能满足医生临床诊断需要,又能快速实现三维可视化的加速模型具有实用价值.提出的基... 由多张相关的二维图像构建成在屏幕上显示的三维立体图像的三维可视化技术对医学诊断具有重要意义,但若绘制时间过长将限制该技术在实践中的应用,研究既能满足医生临床诊断需要,又能快速实现三维可视化的加速模型具有实用价值.提出的基于Open CL的三维可视化加速模型是一种基于Open CL架构,通过合理设计内核函数实现改进的光线投射算法在GPU上并行和并发运行的三维可视化加速模型,该模型实现代码可不用修改在两大主流显卡平台NVIDIA和AM D上任意移植,实验证明,该模型绘制三维图像速度与NVIDIA的CUDA实现模型相当,快于传统GPU模型,但其图像渲染更逼真和清晰,实现代码具有显卡平台移植性. 展开更多

关键词 三维可视化 光线投射算法 Open CL 体绘制 医学图像

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