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空間分割型並列処理に基づくボリュームレンダリングアルゴリズムに関する研究

基于空间划分并行处理的体绘制算法研究

基本信息

批准号：
10780163
负责人：
小林広明
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、3次元データであるボリュームのリアルタイム可視化を可能とする並列アルゴリズムの研究を行なった。具体的には、平成10年度に設計した適応分割による負荷バランスを考慮した並列シェア・ワープアルゴリズムを並列計算機に実装し、その性能を評価した。性能評価の結果、本並列アルゴリズムは、並列計算機の処理要素であるプロセッサ数に比例した性能向上が得ることがわかった。また、適応分割を導入することにより、並列処理を行なうプロセッサ間の負荷分散が実現されると同時に、並列アルゴリズムに内在する通信量が減少し、その結果、並列処理効率が改善されることがわかった。そして、32台のプロセッサからなる並列計算機により、256×256画素の画像を1秒間に10枚以上生成できることを確認した。また、本研究では、ボリュームデータとポリゴンデータが混在したシーンに対する写実的画像生成を実現するために、大域照明モデルに基づく画像生成法であるレイトレーシング法とラジオシティ法の改良と、その並列化を行なった。具体的には、光線のボリューム内伝搬におけるエネルギー授受モデルをラジオシティとレイトレーシングの照明モデルと統合化し、さらに、統合化したモデルをオブジェクト空間分割型並列処理モデルに基づいて並列化した。本改良並列アルゴリズムにより、ポリゴンで実現される物体と雲や霧などが混在するシーンに対する大域照明モデルでの写実的画像生成が高速に実現できる。

This study was conducted to investigate the possibility of visualization of three-dimensional images. The specific design of the 10th year of Pingcheng is divided into three parts: load distribution, installation and performance evaluation. The results of performance evaluation, parallel computer processing elements, parallel computer processing elements, parallel computer processing elements The load distribution between parallel processing and parallel processing can be realized simultaneously, and the internal traffic of parallel processing can be reduced. As a result, the parallel processing efficiency can be improved. 32 sets of parallel computers, 256×256 pixels of the image, more than 10 generated in one second, confirmed In this study, we developed a new method of image generation based on large-scale illumination. Specifically, the light source and the light source can be divided into two parts, namely, the light source and the light source. The light source and the light source can be divided into two parts. The invention relates to an improved method for generating images of objects, clouds and fog at high speed according to large-area illumination.