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基于GPU的四维医学图像动态快速体绘制
  • ISSN号:1003-9775
  • 期刊名称:计算机辅助设计与图形学学报
  • 时间:2011
  • 页码:1789-1798
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]浙江工业大学计算机科学与技术学院,杭州310032, [2]大连舰艇学院装备系统与自动化系,大连116018, [3]浙江大学CAD&CG国家重点实验室,杭州310058
  • 相关基金:国家自然科学基金(61075118,60975016);浙江省自然科学基金(Y1100880);浙江省科技计划(2009C31106);浙江大学CAD&CG国家重点实验室开放课题(A0906).
  • 相关项目:多维信号的局部结构张量分析及应用研究
中文摘要:

传统的三维医学图像重建技术无法满足四维医学图像动态重建的需求,而四维医学图像庞大的数据量使传统重建技术很难实现高性能实时绘制.基于以上需求,提出了一种四维医学图像动态快速体绘制方法.首先采用GPU强大的并行计算能力,提出一种基于GPU、利用CUDA技术实现的光线投射算法;然后分析了算法框架、体数据及计算结果的存储策略、线程分配和寻址策略,并给出了四维动态绘制的流程.该算法将每一条投射光线的计算分派到GPU的每一个线程中并行执行,在保证绘制质量不下降的情况下,相比传统的光线投射算法其性能得到较大程度的提高.实验结果表明,该算法可以实现较高的绘制性能和流畅的动态显示效果.

英文摘要:

Traditional 3D medical image reconstruction method cannot meet the needs of dynamic rendering for 4D medical image. Furthermore, the traditional method would have very low performance due to the large amount of 4D image data. Based on the above requirements, a high-speed dynamic volume rendering method for 4D medical image is proposed. A high-speed ray casting algorithm based on the power of parallel computing of GPU with the architecture of CUDA is presented. The framework of the algorithm, storage strategies of volume data and computing results, thread allocation and addressing strategy are analyzed. The process of 4D dynamic rendering is shown. This algorithm can assign the computing of per casting ray to each thread in the GPU parallel execution. Compared to traditional volume rendering algorithm, this algorithm provides great performance, and preserves the advantage of ray casting in visual quality. Experimental results show that high performance and smooth rendering of dynamic display can be obtained by the proposed algorithm.

同期刊论文项目
期刊论文 41 会议论文 10
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期刊信息
  • 《计算机辅助设计与图形学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国计算机学会
  • 主编:鲍虎军
  • 地址:北京2704信箱
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jcad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62562491
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-9775
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2925/TP
  • 邮发代号:82-456
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24752