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一种稀疏标量场数据的体绘制加速方法及装置制造方法及图纸

技术编号:40315925 阅读:14 留言:0更新日期:2024-02-07 20:58
本发明专利技术公开了一种稀疏标量场数据的体绘制加速方法和装置,属于图像数据处理及可视化领域,包括:将标量场划分为空白数据块和非空数据块,并构建索引非空数据块的树状结构;聚合非空数据块,附加相邻体素信息和深度信息,传输到显存;采用层级三维数字差分分析法跳过标量场中的空白数据块,对深度信息进行采样,通过比较深度信息与视线深度跳过非空数据块中的空白体素,进行体绘制。本发明专利技术提出的方法和装置能够很大程度上减小GPU在进行稀疏标量场数据体绘制时的计算量和存储量,明显增强数据可视化的实时性和可用性,帮助领域专家更快捷直观地挖掘数据中隐含的信息,为科学决策提供可靠依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像数据处理及可视化领域,具体涉及一种稀疏标量场数据的体绘制加速方法及装置


技术介绍

1、在生物医学成像、科学模拟仿真、气象卫星监测等领域,通常采用三维标量场数据储存领域数据,例如ct和mri成像生成的影像数据、流体模拟仿真生成的速度/压力数据、气象卫星采集的气温/气压数据等。这些数据需要通过体绘制展示其隐含的三维特征结构及其空间关系,例如肿瘤及与血管的空间关系,便于领域专家对数据进行直观地检视,从而快速挖掘数据中隐含的有价值的信息,为科学决策提供可信依据。

2、三维标量场数据一般由体素构成,如1024×1024×1024大小的标量场数据包含了1073741824个体素。随着成像设备精度的提升和高性能计算机的发展,成像或仿真获得标量场数据量的不断提升,对标量场数据的实时、交互体绘制提出了更高的要求,亟需对传统的体绘制方法进行加速,增强其可视化的响应性和可用性。跳过稀疏标量场数据中的空白区域是当前流行的体绘制加速方法,但已有的方法只能跳过体数据分块后的空白数据块,即整块跳过,而无法跳过非空数据块内的空白体素,即块内跳过,体绘制的效本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种稀疏标量场数据的体绘制加速方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的稀疏标量场数据的体绘制加速方法,其特征在于,步骤1中,所述将标量场划分为空白数据块和非空数据块的划分方法是:将标量场划分为多个数据块,采用规约函数将数据块的标量值进行规约得到规约值,并与人为给定的阈值进行比较,若规约值小于阈值,则标记数据块为空白数据块,反之标记为非空数据块。

3.根据权利要求1所述的稀疏标量场数据的体绘制加速方法,其特征在于,步骤1中,所述树状结构为空间稀疏的树状结构,采用三维轴向对齐包围盒树。

4.根据权利要求1所述的稀疏标量场数据的体绘制加...

【技术特征摘要】

1.一种稀疏标量场数据的体绘制加速方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的稀疏标量场数据的体绘制加速方法,其特征在于,步骤1中,所述将标量场划分为空白数据块和非空数据块的划分方法是:将标量场划分为多个数据块,采用规约函数将数据块的标量值进行规约得到规约值,并与人为给定的阈值进行比较,若规约值小于阈值,则标记数据块为空白数据块,反之标记为非空数据块。

3.根据权利要求1所述的稀疏标量场数据的体绘制加速方法,其特征在于,步骤1中,所述树状结构为空间稀疏的树状结构,采用三维轴向对齐包围盒树。

4.根据权利要求1所述的稀疏标量场数据的体绘制加速方法,其特征在于,步骤2中,所述显存采用三维纹理内存,固定两个方向并指定另一个方向为增长方向,当需要存储的非空数据块超过三维纹理内存已有容量时,只在增长方向上进行扩容。

5.根据权利要求1所述的稀疏标量场数据的体绘制加速方法,其特征在于,步骤2中,所述深度体素与非空数据块在三维空间中的边界面上的体素一一对应,且将垂直于所述边界面指向非空数据块内部的方向定义...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶煜波许可越
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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