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CUDA_Volume_Rendering简介

CUDA

Volume

Rendering

3星 · 超过75%的资源需积分: 10 18 下载量 42 浏览量 2012-12-14 21:38:29 上传评论收藏 201KB DOCX 举报

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23页

简单的介绍了如何基于CUDA用光线投射方法进行体绘制。可以对GPU进行体绘制操作有一个比较大概的了解。如果深入进行研究，可以参考另外两本资料：《GPU+编程与CG+语言之阳春白雪下里巴人》《Advanced Illumination Techniques for GPU-Based Volume》

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CUDA Volume Rendering 简介

：  !"

#" $

CUDA Volume Rendering [Part.1 简介]

%&$' 是 ()*$+$

版新加入的

一个范例，主要是直接透过 #)$,-& 来做

%& 的 $。

关于 %&$' 这项技术，可以先去参

考维基百科的说明：「立体渲染」。不过还是大

概提一下，%&$'$实际上在医学方面其实相当普遍；主要是一般

的断层扫描都是一张一张的平面影像，把这些平面影像按照顺序堆叠起来，就

会变成一个 #)$的影像资料（也就是所谓的 %&$'）。 %&$

'$就是一种用来绘制这种 #)$影像资料的技术。（应用参考）

而由于传统的电脑图学都是以多边形的方式来建构、绘制 #)$场景；这点和呈

现 %&$所需要的技术是不同的！所以 %&$'$没办法直接使

用传统的电脑图学方法来呈现。

而一般来说，常见的 %&$'$有两种概念：第一种是将 %&$

'$建立出多边形的资料，然后再用这些资料还绘图；第二种则是直接拿整个

%&$资料去画，这种方法一般叫做 )$%&$'。

在 )$%&$'$又有数种不同的技术，下面列举常见的两种：

Ray casting Slice base

由观测点（）往 &$看，每一

条「视线」，都根据某个固定的间距在

%&$中取样，然后依此累算出这条

根据和视线的垂直方向，把 %&$

'$重新取样，产生出多张和视线垂

直的 ；接着再由后而前，依序把这

视线最后会呈现的颜色。

实际上，每一条线会对应到最后呈现的

图上的一个点；所以最后要呈现的解析

度要多高，就得做几次这样的运算。

些 .$用传统的多边形方法来绘制。

上图资料来源： %&$'$$/

而在 ()*$+ 的 .)0 中所提供的 %&$' 范例（专案名称就是

&'，档案在 C:\Program Files\NVIDIA Corporation\NVIDIA

CUDA SDK\projects\volumeRender$），就是 $ 的方法；不过，

他藉由 ()*$这套 .)0，可以发挥 %'$/1($的大量平行化的好处，来做

/1($的 $。

程式的基本概念，是把 %&$的资料读到电脑的主记忆体后，当成 #)$

,-&$来 '$到 '$$中，然后再透过 ()*$2$来透过

存取 #)$-&，进行 $$的计算。而运算的结果，会直接当成

/3$的 &4$5，直接画出来；如此也避免了必须要先把结果由

'$$复制回 $，再送到 /3$'$的传输时

间。

他的程式档有两个：

 volumeRender.cu$

主程式、资料读取和 /3$等相关的部分。

 volumeRender_kernel.cu$

实际做 $$的 ()*$2。

在 volumeRender.cu 中的 6& 列表如下：

main

$6&。

loadRawFile

用来读取 %&$'$的函式。

在这个范例中，%&$的资料是用 #)$的 *7$档来储存

的。

initPixelBu"e

建立 /3$的 -$&4$5，用来对应到 ()*$

$$储存结果的记忆体空间。也直接拿来画出结

果。

cleanup

清理资料用的。

iDivUp

做除法的无条件进位，用来算 '$大小用的。

initCuda

起始化 ()*$的资料。

主要是把读进来的资料建立成 #)$,-&，以及建立颜色对

应用的 6$6&（包含阵列资料以及 !)$

-&）。

render

把旋转矩阵由 $$复制成 '$上的 $

变数。

然后呼叫 2$函式，进行计算。

display

&$的 2$6&，用来显示用的，每次要更新画

面，都是执行这个函式。

他会计算物体的旋转矩阵，然后再呼叫 '89$来做 $

$计算，最后再把储存了结果的 -$&4$5$

画出来。

reshape

这四个 6&$是 &$的 2$6&。

$是当视窗大小位置改变时会被执行到、$是

滑鼠移动时会被呼叫的、&$是滑鼠按钮会执行的函

式、2'$则是键盘的。

这边不多加解释了。

motion

mouse

keyboard

而在 volumeRender_kernel.cu 中，则是：

intersectBox

计算一条视线和 %&$的 -$的交点，并传回相交的最近

点和最远点。

mul

计算矩阵乘上一个向量。

rgbaFloatToI

把 $四项的 ，转换成一个 $来储存。

d_render

()*$的 '$2$6&。

为每一个像素，用 $$的方法来计算他的颜色。

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充充

2014-07-22

一般了。觉得还有整理的空间。可以更详细的
纳兰书语

2014-04-17

模块解释很详细，不过细节还是看不懂

MicroPhion

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