基于GPU的海洋水體環(huán)境多維可視化技術(shù)研究.pdf

1、隨著三維可視化技術(shù)在海洋水體環(huán)境仿真和海洋要素信息可視化表達方面研究的不斷深入，海洋科學在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｑ髷?shù)據(jù)可視化結(jié)果的真實感，可視化過程中的實時交互性要求越來越高。本文基于OSG(Open Scene Graph)三維渲染引擎和GPU(Graphic Processing Unit)技術(shù)，對海洋數(shù)據(jù)的多維可視化關(guān)鍵技術(shù)進行了研究和應(yīng)用，其成果包括以下幾個方面:
　　1.本文應(yīng)用三維渲染引擎的場景構(gòu)建、渲染機制、訪問器機制、回調(diào)機

2、制及事件處理機制實現(xiàn)場景的三維渲染;通過圖形界面開發(fā)庫(MFC)開發(fā)浮動窗口、菜單欄、狀態(tài)欄等交互界面，控制渲染信息的表達與反饋，實現(xiàn)OSG和MFC相結(jié)合的三維開發(fā)架構(gòu)，取得了良好的人機交互的效果。
　　2.本文基于NetCDF數(shù)據(jù)模型對多維海洋水體要素數(shù)據(jù)實現(xiàn)高效快捷地地解讀、存取及管理，快速對點、線、面、體數(shù)據(jù)進行獲取和預(yù)處理，實現(xiàn)海洋水體要素數(shù)據(jù)的動態(tài)表達與分析。
　　3.本文在探討0SG渲染機制的基礎(chǔ)上，采用著色語言

3、GLSL來提高場景渲染效率和繪制質(zhì)量，并在海洋要素數(shù)據(jù)的三維可視化中，實現(xiàn)了點數(shù)據(jù)分析、要素場填色圖繪制和等值線追蹤。
　　4.本文基于經(jīng)典的GPGPU技術(shù)在MarchingCubeS(MC)算法的基礎(chǔ)上實現(xiàn)空間等值面的繪制，在光線追蹤(Ray Casting)算法的基礎(chǔ)上實現(xiàn)海洋體數(shù)據(jù)的直接體繪制。并在數(shù)據(jù)采樣、紋理映射、透明度及顏色的合成等方面進行算法的優(yōu)化。
　　5.本文基于CUDA在并行計算中可以根據(jù)渲染算法的需要有