面向正則體積顯示的體素化硬件算法研究.pdf

1、本文的主要研究內(nèi)容是面向正則體積顯示的快速體素化硬件算法。體積顯示技術(shù)是一種在真實(shí)的三維空間中顯示三維形體的真三維顯示技術(shù)，正則體積顯示技術(shù)的體素是均勻分布在笛卡爾坐標(biāo)系中的立方體。體素化硬件算法則采用硬件電路的方式將連續(xù)的三維形體轉(zhuǎn)化為三維空間中一系列離散的體素點(diǎn)來進(jìn)行近似描述。
　　本文首先研究了二維直線Bresenham算法及其在三維空間中的推廣，使用VHDL語言編程在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了三維直線Bresenham硬件算法。

2、然后研究了三次Bezier曲線的參數(shù)方程描述方式，根據(jù)其參數(shù)方程提出了一種體素化整數(shù)算法，并在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了其體素化硬件算法。本文的體素化結(jié)果是存儲在一塊2G的DDR2 SDRAM內(nèi)存中的。體素化硬件算法每生成一個(gè)體素點(diǎn)，將內(nèi)存中對應(yīng)的數(shù)據(jù)讀出與其進(jìn)行異或操作，然后將異或操作的結(jié)果寫入內(nèi)存，從而實(shí)現(xiàn)三維形體的生成與擦除功能。當(dāng)需要顯示體素化后的三維形體，只需根據(jù)正則體積顯示器的狀態(tài)，從內(nèi)存中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。根據(jù)內(nèi)存的讀寫時(shí)序和體素