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三维图像的高质量快速渲染一直是计算机复杂图形处理的追求，本文分析了计算机图形处理器（Graphics Processing Unit）GPU原理及特性，渲染的关键技术、流程，以及当前渲染系统存在的问题．设计了一个基于GUP的集群渲染系统框架，并探讨了CUDA环境下主要模块的实现方法，对于开发具有较高性价比的新型三维图形集群渲染系统具有实际指导意义。