基于CUDA的体绘制GPU加速算法

摘要

本文主要是针对传统意义上的体绘制的经典算法——光线投射算法,在已有的GPU加速的基础上,提出了利用CUDA实现对算法的优化和加速。具体来讲,首先需要将体数据以三维纹理的形式储存在GPU的显存中,之后利用CUDA的并行处理能力对显存中的数据进行相应的处理,主要包括:生成存储顶点灰度值和颜色的纹理数组,计算顶点梯度,实现坐标系的转换,确定有效光线,利用Phong光照模型来求得光线上各等距采样点的反射分量,最后利用累加函数求得屏幕上每一点的像素值。实验结果表明:我们利用CUDA对光线投射算法的实现比传统的GPU加速算法大大提高了速度和成像质量。