基于CUDA的可視外殼并行計(jì)算方法研究.pdf

1、基于視頻圖像的三維重建是計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖形圖像、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容,其目標(biāo)是利用一幅或多幅二維視頻圖像恢復(fù)三維場(chǎng)景信息?？梢曂鈿そ７椒軌蚶媚繕?biāo)物體多視點(diǎn)的側(cè)影輪廓快速重建其對(duì)應(yīng)的三維模型,是目前常用的三維重建方法。但是可視外殼方法只能在一定條件下做到實(shí)時(shí),為了更好地將其應(yīng)用于虛實(shí)交互與三維建模系統(tǒng),需要優(yōu)化算法的效率,保證建模的實(shí)時(shí)性。本文以提高建模速度為目標(biāo),在分析了各種可視外殼建模方法及現(xiàn)有的效率優(yōu)化方案基礎(chǔ)上,結(jié)合G

2、PU可編程機(jī)制和并行計(jì)算的思想,圍繞基于硬件加速的可視外殼效率優(yōu)化進(jìn)行了重點(diǎn)研究:
　　 1.首先研究可視外殼建模的思想、分類及主要方法,分析現(xiàn)有的可視外殼效率優(yōu)化方法及研究成果,然后結(jié)合現(xiàn)代圖形硬件(GPU)的體系結(jié)構(gòu),討論GPU的并行計(jì)算能力和可編程特性,最終確定了將GPU并行計(jì)算應(yīng)用于可視外殼建模的方法。
　　 2.通過(guò)對(duì)可視外殼建模方法的研究,結(jié)合多線程和并行計(jì)算的思想,研究可視外殼的并行計(jì)算模型。將數(shù)據(jù)預(yù)處理操

3、作和可視外殼生成算法進(jìn)行詳細(xì)的任務(wù)分解,提出并行化模型。在此基礎(chǔ)上,給出基于GPU的可視外殼仿真計(jì)算平臺(tái),進(jìn)行可視外殼的算法優(yōu)化研究與仿真實(shí)驗(yàn)。
　　 3.在分析研究現(xiàn)有的基于GPU的可視外殼效率優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上,提出基于CUDA的可視外殼并行計(jì)算方法。該方法利用GPU的并行計(jì)算能力加速建模,將基于體素的可視外殼生成算法轉(zhuǎn)化成CUDA線程塊并行執(zhí)行,充分利用體素?cái)?shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)性,并行計(jì)算體素及體素頂點(diǎn)的狀態(tài)。同時(shí)該方法還針對(duì)