【技术实现步骤摘要】
一种基于OpenCL的三维体数据可视化并行渲染方法
本专利技术属于图像渲染
，具体涉及一种基于OpenCL的三维体数据可视化并行渲染方法。
技术介绍
作为科学计算可视化的重要组成部分，体绘制在超声医学成像中发挥着重要的作用。体绘制以计算机图形学、图像处理、计算机视觉等学科为基础，将采集到的三维离散数据以二维图像的方式显示在屏幕上。操作者通过操作鼠标可以达到对成像平面进行旋转和缩放的效果，屏幕上的图像随着鼠标的运动做相应的变换，来完成对三维空间信息的二维图像渲染。借助于OpenCL并行编程技术，可以实现对三维数据的实时可视化。图形处理器GPU(GraphicsProcessingUnit)是显卡的计算核心。与CPU(CentralProcessingUnit)所不同的是GPU主要用于图形渲染和通用计算。随着GPU并行处理能力的提升、存储能力的加强，基于GPU的光线投射技术己成为当前流行的直接体绘制技术，广泛应用于体数据可视化领域，大大提高了算法的执行效率，改善了用户的交互体验。为了增加成像的真实感，可以引...
【技术保护点】
1.一种基于OpenCL的三维体数据可视化并行渲染方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、读取用于图像渲染的三维体数据；/nS2、对三维体数据进行坐标归一化处理；/nS3、对视点进行坐标变换；/nS4、基于光线投射算法，对成像平面的每一个像素点引出一条射线，采用OpenCL并行计算射线与体数据的交点；/nS5、选取衰减函数作为自适应采样方法的采样密度函数，在射线上非均匀采样得到采样点；/nS6、采用三维B样条函数对采样点进行平滑插值和梯度计算，得到对应三维体数据的采样点位置处的取值和梯度值；/nS7、采用光照模型计算采样点的颜色值和阻光度并进行累加求和，得到成像平面上对应...
【技术特征摘要】
1.一种基于OpenCL的三维体数据可视化并行渲染方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、读取用于图像渲染的三维体数据；
S2、对三维体数据进行坐标归一化处理；
S3、对视点进行坐标变换；
S4、基于光线投射算法，对成像平面的每一个像素点引出一条射线，采用OpenCL并行计算射线与体数据的交点；
S5、选取衰减函数作为自适应采样方法的采样密度函数，在射线上非均匀采样得到采样点；
S6、采用三维B样条函数对采样点进行平滑插值和梯度计算，得到对应三维体数据的采样点位置处的取值和梯度值；
S7、采用光照模型计算采样点的颜色值和阻光度并进行累加求和，得到成像平面上对应像素点的取值进行三维可视化渲染。
2.如权利要求1所述的基于OpenCL的三维体数据可视化并行渲染方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
设定三维体数据的长、宽、高分别为h，w，d，其中最大值为max，将三维体数据的每一个维度坐标限定为(-h/max,h/max)，(-w/max,w/max)，(-d/max,d/max)。
3.如权利要求2所述的基于OpenCL的三维体数据可视化并行渲染方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
对视点进行逆向的旋转和平移操作，将包含平移和旋转操作的变换矩阵表示为：
其中，平移变换矩阵为
绕x轴旋转矩阵为
绕y轴旋转矩阵为
绕z轴旋转矩阵为
...
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