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随着微电子学科的进步,在单个芯片中集成多个运算和控制核心的多核处理器已经问世。在这种条件下,如何充分利用芯片上的多个核心设计出高效率的算法和程序,是当前产业界和学术界普遍关注的问题。在各种已经商用的多核处理器中,IBM的Cell芯片具有功能强大,价格低廉的特点,本文利用该芯片的超强并行流数据处理能力设计了一套较完善的娱乐平台,该平台主要包括图形学子系统与图像特效子系统两大模块。
图形学子模块的主要目标有两个:实时和真实。实时,指的是希望图片的生成速度能达到实时的要求,在严苛的速度要求下可以放弃一些渲染图片的真实性。真实,指的是在几乎完全不考虑时间要求的情况下,按照光学规律生成几乎可以与照片的真实感媲美的图片。但是,由于计算机硬件的限制,上述两个要求往往是矛盾的,只能根据应用的场合和领域进行平衡,而Cell芯片的出现则可以大大缓解这一对矛盾,本文将利用该芯片的非凡并行处理能力加速光线追踪算法,达到了较高的渲染效率。
除了图像学子系统以外,本系统还提供了图像特效模块。目前完成的主要是图像抽取和图像补全两大模块。
图像抽取(Image Matting)指的是图像的前、背景分离,即根据有限的用户输入,确定图像中用户真正感兴趣的区域。对于单个像素来说,每个像素的颜色都可以理解为背景颜色和前景颜色的线性组合,图像抽取的目的就是要确定每个像素点上的前景颜色(F)和背景颜色(B)以及线性组合的系数(α)。
图像补全技术指的是在输入一张原始图片及其中未知区域位置的情况下确定未知区域每个像素的颜色,本文将提出一个自动找出图像结构的方法,更加自动化的实现图像未知区域的补全。