● 摘要
体绘制是科学计算可视化领域中一类主要的绘制方法，其中，错切变形算法被认为是速度最快的一种纯软件算法。在普通PC上，当数据场规模较大时，即便是错切变形算法，依然无法获得理想的绘制速度和交互性能。针对上述问题，本文在经典的错切变形算法的基础上，研究并给出了基于分布计算及图形处理器（GPU）加速的改进方法。本文的工作主要包括以下内容：（1）基于错切变形算法的分布绘制方法，其核心思想是将绘制任务分派到多台计算机上进行计算，再汇总计算结果合成最终图像，以达到加速绘制的目的。在该方法中，本文给出了针对任务分配以及执行方式的优化方案，以提高绘制效率。（2）基于错切变形算法的GPU加速处理方法，该方法的核心思想是采用GPU通用计算技术，将错切变形算法中最耗时的部分转移到GPU上，利用其多通道并行处理能力提高绘制速度。（3）实现了一个交互式体绘制可视化软件，提供了动态调整透明度映射曲线、颜色映射表以及通过鼠标操作自由观察数据场等交互功能，增强了可视化效果。实验结果表明，本文方法在不降低结果图像质量的前提下进一步提高了可视化系统的绘制速度和交互性能。论文选题源于863课题“非结构化非稳定矢量场的可视化方法研究”，本课题已于2006年7月通过项目验收。