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本文主要从纯软件加速和图形硬件加速两个方面对体绘制加速算法进行了研究。
在纯软件加速方面,通过对目前文献中公认速度最快的体绘制算法-基于Shear-Warp分解的体绘制算法及其优化的深入研究,指出了该算法存在的性能局限,以及在今后医学超声三维可视化系统上采用基于图形硬件加速算法的必然性。
在基于图形硬件加速方面,主要研究了基于图形硬件的二维和三维纹理映射体绘制技术。
针对二维纹理映射体绘制算法中存在的由于沿光线方向的采样间隔与当前视方向相关而导致图像细节丢失的问题,提出了在相邻采样点之间通过多纹理线性插值增加新的中间纹理切片的办法,提高了最终生成图像的质量。
对于三维纹理映射体绘制算法,针对由于PC图形硬件的纹理内存有限而导致的大规模体数据绘制时性能严重下降的问题,提出了一种改进的空间跳跃技术,有效地降低了纹理硬件的数据交换量,加速了体数据的绘制。
提出了一种基于GPU的光线投射体绘制算法,通过对片段处理器的编程,将基于CPU的传统算法步骤部份移植到GPU上实现,达到了快速而逼真的效果。