检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机工程与应用 2018年第13期54卷 181-190,215页

作者：魏子衿肖丽中国工程物理研究院研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

面向大型网格模型的简化问题,提出了一种基于顶点聚类方法采用多数据流策略的并行核外模型简化算法。算法首先将传统顶点聚类简化算法中的代表点计算方法改进为顶点筛选方法,进而设计了一种适用于分布式计算环境的数据外存储策略,最后... 详细信息

面向大型网格模型的简化问题,提出了一种基于顶点聚类方法采用多数据流策略的并行核外模型简化算法。算法首先将传统顶点聚类简化算法中的代表点计算方法改进为顶点筛选方法,进而设计了一种适用于分布式计算环境的数据外存储策略,最后采用多数据流的思想改进单元筛选与顶点筛选两个方法的执行过程,从而形成完整的并行核外模型简化算法。实验结果表明,该算法有效避免了基于区域分解的并行算法对模型结构的破坏,提高了模型简化的质量;相比于多种现有的并行算法,该算法极大程度优化了并行资源的负载分配问题,具备更为理想的加速比和并行效率。

关键词：大型网格模型网格简化核外算法顶点聚类多数据流并行计算

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大型网格模型简化和多分辨率技术综述

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计算机辅助设计与图形学学报 2010年第4期22卷 559-568页

作者：张亚萍熊华姜晓红石教英浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058

网格简化和多分辨率绘制是2种对于提高绘制性能非常有效的技术,但对于大型网格模型,这2种技术的设计和实现本身也存在诸多难点.文中综述了大型网格模型简化和多分辨率技术的研究进展,首先分析和比较基于网格分割、基于外存数据结构和基... 详细信息

网格简化和多分辨率绘制是2种对于提高绘制性能非常有效的技术,但对于大型网格模型,这2种技术的设计和实现本身也存在诸多难点.文中综述了大型网格模型简化和多分辨率技术的研究进展,首先分析和比较基于网格分割、基于外存数据结构和基于流式策略的大型网格模型简化方法,然后介绍和比较大型网格模型多分辨率表示的设计、构建和绘制技术.最后总结并展望了该研究领域的发展趋势.

关键词：大型网格模型网格简化多分辨率表示

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大型网格模型多分辨率的外存构建与交互绘制

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计算机辅助设计与图形学学报 2008年第9期20卷 1126-1131页

作者：张亚萍熊华姜晓红石教英浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058

结合多分辨率、网格排布和基于视点的绘制技术,提出一种外存多分辨率构建和绘制算法.采用适应性八叉树对模型的包围盒进行划分,自顶向下构建模型的多分辨率层次结构,较好地保持了原模型的细节分布;并对多分辨率结构中每个节点所包含的... 详细信息

结合多分辨率、网格排布和基于视点的绘制技术,提出一种外存多分辨率构建和绘制算法.采用适应性八叉树对模型的包围盒进行划分,自顶向下构建模型的多分辨率层次结构,较好地保持了原模型的细节分布;并对多分辨率结构中每个节点所包含的三角形片段进行网格排布优化,降低了缓存的平均失效率;在实时绘制时,采用基于视点的细节层次选择策略进行模型的细化;最后通过引入数据预取机制来隐藏磁盘I/O延时,进一步提高绘制性能.实验结果表明,该算法在绘制速度与细节保留上均优于同类MRMM算法.

关键词：外存算法大型网格模型多分辨率表示网格排布基于视点的绘制

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基于外存八叉树的大模型多分辨率并行构建

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中国图象图形学报 2010年第4期15卷 650-657页

作者：张亚萍熊华姜晓红石教英浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058

随着3维扫描、计算机辅助设计和科学仿真等技术的发展,包含上千万甚至数十亿几何图元的3维网格模型变得十分普遍,如何实现这些模型的交互式绘制成为日益迫切需要解决的难题。外存多分辨率技术作为提高大模型绘制性能最有效的方法之一,... 详细信息

随着3维扫描、计算机辅助设计和科学仿真等技术的发展,包含上千万甚至数十亿几何图元的3维网格模型变得十分普遍,如何实现这些模型的交互式绘制成为日益迫切需要解决的难题。外存多分辨率技术作为提高大模型绘制性能最有效的方法之一,成为近几年计算机图形学领域的研究热点。然而大型3维网格模型多分辨率表示的构建通常需要很长的预处理时间,这非常不利于系统调试和下游应用。针对基于外存八叉树的大模型多分辨率表示的构建,提出了基于子树的任务分割策略和基于基准测试的动态构建任务管理机制,实现大模型多分辨率表示的并行构建和负载平衡,有效地提高了大模型多分辨率表示的构建速度。

关键词：大型网格模型多分辨率表示并行构建

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面向并行环境的绘制加速技术研究

面向并行环境的绘制加速技术研究

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作者：熊华浙江大学

学位级别：博士

计算机图形学历经三十多年发展,其理论研究和应用实践都取得了巨大进步,在医疗医药、工业应用、国防建设、建筑规划、传媒娱乐、科研教育等领域应用广泛。近年来,计算机图形学研究和应用呈现模型复杂度急剧增大、场景对象属性愈加复杂... 详细信息

计算机图形学历经三十多年发展,其理论研究和应用实践都取得了巨大进步,在医疗医药、工业应用、国防建设、建筑规划、传媒娱乐、科研教育等领域应用广泛。近年来,计算机图形学研究和应用呈现模型复杂度急剧增大、场景对象属性愈加复杂、绘制真实感要求更高、显示分辨率呈数量级递增等特点。这些特点,加上绘制实时性要求,最终反映为追求图形绘制性能的提高。自二十世纪九十年代以来,单机图形处理器性能快速提高,并行图形绘制技术蓬勃发展,各种软件绘制加速技术不断涌现,成为提高图形绘制性能的三个主流方向。目前大多数软件绘制加速技术多为单机应用设计,无法直接移植到分布式并行绘制环境中。然而随着对绘制性能要求的不断提高,集成多种软硬件快速绘制技术成为构建高性能图形绘制平台的必然选择。本文紧密结合分布式并行环境的特点,对可见性剔除、多分辨率建模与绘制、存储访问优化和系统集成技术展开了研究,提出了适合于分布式并行绘制环境的软件绘制加速算法,完成了与已有并行绘制系统和分布式仿真系统的集成。集成系统支持大屏幕多屏拼接显示,支持漫游、仿真等多种上层应用,支持大型网格模型和大规模虚拟场景的实时绘制。本文的创新工作主要体现在以下四个方面。首先,通过对可见性时空连贯性的分析,提出了基于预测的遮挡剔除算法。该算法利用可见性时空连贯性对场景可见性状态进行预测,并结合硬件遮挡查询功能,能有效减少遮挡查询次数,隐藏遮挡查询延时,对深度复杂性较大场景的遮挡剔除效率可达70%以上,遮挡查询数量最多可减少50%。在此基础上,提出了数据并行和功能并行两种并行遮挡剔除策略。数据并行遮挡剔除将遮挡查询分布到不同集群节点并行执行,功能并行遮挡剔除利用集群节点组成并行遮挡剔除流水线。本文算法能有效提高遮挡剔除速度,在32个节点PC集群环境下,并行遮挡剔除相比于单机遮挡剔除的最大加速比可达15:1。其次,针对大型网格模型简化和多分辨率构建时间太长这一问题,研究了基于PC集群的并行网格简化和并行多分辨率构建技术。提出了基于网格分割和基于流式处理两种并行简化方法,通过将子网格或网格流分布到不同PC节点执行并行简化,在24个节点PC集群环境下,简化速度最大可达单机简化速度的19倍。针对基于顶点聚类的多分辨率表示方法,提出了子树分割、子树多分辨率并行构建和子树合并的并行多分辨率构建方法,其性能明显优于单机构建。提出了基于基准测试的资源管理和动态任务管理机制,能有效实现并行简化和并行多分辨率构建过程中的负载平衡。再次,对PC集群环境下的存储访问优化技术进行了研究。针对大规模虚拟场景并行绘制系统通常采用保留模式这一特点,提出了基于优先权的统一外存数据管理框架。该框架采用数据调度策略和数据调度机制分离方式,将数据调度策略转化为调度请求优先权的计算,统一数据读取、数据预取和数据撤消请求的处理和执行到同一框架下,简化了不同应用管理内外存数据的复杂度。提出了一种基于三角形排布的缓存优化算法,采用直接与平均缓存失配率相关的代价度量对三角形序列进行重排,在保证优化质量的情况下,简化了代价度量计算量。本文算法的缓存优化性能与前人最好结果相当,但优化速度快一个数量级以上。最后,对软件绘制加速算法与并行绘制系统和分布式仿真系统的集成技术进行了研究,提出了以场景数据组织框架为核心的集成方法。本文的场景数据组织框架用于表示和组织逻辑对象、几何数据、层次结构等多种数据类型,采用抽象数据结构和统一接口函数方式,将集成组件与数据结构分离,简化了系统集成的复杂度,提高了核心数据结构的可重用性和可扩展性。该框架支持场景数据动态保留模式以及多种数据视图和层次结构,支持并行绘制系统的任务划分和负载平衡,支持并行绘制绘制系统与分布式仿真系统的高效数据交换。两个集成实例展示了本文基于场景数据组织框架系统集成方法的有效性。

关键词：大型网格模型大规模虚拟场景绘制加速遮挡剔除网格简化多分辨率构建外存算法缓存优化算法并行绘制分布式仿真

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大型网络模型多分辨率的外存构建与交互绘制

大型网络模型多分辨率的外存构建与交互绘制

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第七届中国计算机图形学大会

作者：张亚萍熊华姜晓红石教英浙江大学CAD&CG国家重点实验室

结合多分辨率、网格排布和基于视点的绘制技术,提出了一种新的外存多分辨率构建和绘制算法。该算法采用适应性八叉树对模型的包围盒进行划分,自顶向下构建模型的多分辨率层次结构,较好地保持了原模型的细节分布;并对多分辨率结构中每个... 详细信息

结合多分辨率、网格排布和基于视点的绘制技术,提出了一种新的外存多分辨率构建和绘制算法。该算法采用适应性八叉树对模型的包围盒进行划分,自顶向下构建模型的多分辨率层次结构,较好地保持了原模型的细节分布;并对多分辨率结构中每个节点所包含的三角形片段进行网格排布优化,降低缓存的平均失效率;在实时绘制时,采用基于视点的细节层次选择策略进行模型的细化;最后通过引入数据预取机制来隐藏磁盘I/O延时,进一步提高绘制性能。实验结果表明,算法在绘制速度与细节保留上均优于同类MRMM算法。

关键词：外存算法大型网格模型多分辨率表示网格排布基于视点的绘制

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三维网格模型数据流压缩算法研究

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计算机工程与设计 2007年第22期28卷 5449-5452页

作者：王金龙姜昱明西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071

当前的网格压缩算法在编码顶点和连通信息之前,需要按照某种顺序遍历网格模型,而且需要构造支持拓扑结构访问的临时数据结构,不利于处理大型网格模型。从根源上抛弃了传统网格数据组织形式,给出了一种新的网格顶点和连通信息交错的网格... 详细信息

当前的网格压缩算法在编码顶点和连通信息之前,需要按照某种顺序遍历网格模型,而且需要构造支持拓扑结构访问的临时数据结构,不利于处理大型网格模型。从根源上抛弃了传统网格数据组织形式,给出了一种新的网格顶点和连通信息交错的网格数据组织方法,提出了以网格数据读入顺序渐进编码算法。实验结果表明,算法的处理速度和所占用的内存空间都优于传统的压缩方法。

关键词：数据流压缩三角形网格大型网格模型活动顶点定位

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