三维地形场景并行渲染技术进展

对三维地形场景并行渲染过程涉及的地形数据分页及分块和基于缓存的并行数据调度机制进行了归纳,总结了三维地形场景并行渲染相关算法及基于分布式和微机多线程的实现方式,并对目前并行渲染所存在的问题和发展趋势进行了分析。     

基于多核CPU的无人机影像连接点并行匹配方法

影像连接点匹配是无人机影像摄影测量处理的一个关键步骤,匹配速度直接关系着处理的效率。提出了一种基于多核CPU的无人机影像连接点并行匹配方法。该方法以SURF特征匹配和最小二乘匹配为基础;首先利用POS数据计算影像间的邻接关系;然后,根据CPU处理核数确定匹配任务单元,制定并行处理策略;最后在指定CPU处理核上对匹配单元进行几何约束的影像匹配和粗差剔除。多组影像匹配试验表明,设计的多核并行匹配方法,能够大幅提高处理效率;在特定的硬件环境下,和常规串行匹配处理相比,其加速比与CPU处理核的个数成近线性关系。     

月面巡视探测器立体影像的多核CPU并行快速匹配

月面巡视探测器立体影像的摄影测量处理是获取月面三维信息实现巡视器定位导航的重要手段之一。影像匹配是地面近景摄影测量实现自动化处理的关键,本文研究了基于积分影像的单机多核并行匹配算法,实现了月面巡视器模拟影像的快速匹配。试验表明该方法能显著地缩短匹配时间,达到较高的加速比和效率。     

多核CPU的海量点云并行kNN算法

提出基于多核CPU的海量点云k最近邻(kNN)快速搜索算法.该算法先将点云数据按格网方式进行组织存储于外存;在搜索kNN点时,从搜索点所在的块向外扩张搜索;在多核CPU环境下采用多线程模式进行数据的内外存调度和kNN点搜索.当内存达到设定上限时,采用距离搜索点最远策略释放内存,降低内外存数据交换的频率.将该方法应用于基于kNN的滤波和格网化方法中,处理速度显著提高.     

多核CPU的海量点云并行kNN算法

提出基于多核CPU的海量点云k最近邻(kNN)快速搜索算法。该算法先将点云数据按格网方式进行组织存储于外存;在搜索kNN点时,从搜索点所在的块向外扩张搜索;在多核CPU环境下采用多线程模式进行数据的内外存调度和kNN点搜索。当内存达到设定上限时,采用距离搜索点最远策略释放内存,降低内外存数据交换的频率。将该方法应用于基于kNN的滤波和格网化方法中,处理速度显著提高。     

基于WebGL的三维云景渲染方法分析

三维云景可视化对于气象分析与其他云环境相关领域价值重大。本文从工作流程入手,对基于WebGL的现阶段通用三维云景渲染方式进行了理论与实证分析,旨在明确基于WebGL三维云景渲染方法的效果,为云景的WebGL三维渲染提供技术支持。     

基于GPU的DEM并行克里格插值算法

本文借助GPU在并行浮点运算方面的巨大优势,通过对串行克里格插值算法可并行性的分析,基于并行LU分解法、并行邻域搜索方法和直接邻域比较搜索方法,提出了基于GPU的DEM并行克里格插值算法。通过对比实验可知,当插值点数较少时,并行克里格插值算法效率低于串行算法,然而,当插值点数很高时,并行克里格插值算法的效率较串行算法有了显著提高,加速的效果甚至高达102倍。     

基于四叉树的大规模点云管理及实时渲染

三维激光扫描仪能够获取非常详尽的信息,但扫描仪的随机软件多数只能控制设备和数据显示,缺乏足够的点云后处理和空间分析功能。设计了一种基于四叉树的大规模点云管理算法,使用四叉树来对点云进行管理,以期对大规模点云进行高效管理并进行实时渲染。     

基于Html5的Web Map矢量渲染技术研究

当下主流平台(即桌面PC,Android,IOS等)上Web浏览器都支持Html5标准。Html5的到来让Web应用的性能和易用性明显提升,其中Canvas元素是Html5标准中新增的技术之一,被JavaScript用来进行图形图像的绘制和矢量渲染。针对传统切片式Web Map存在的不足,文中以Web地图矢量渲染为研究切入点,分析一种基于JSON的地理信息数据传输格式,并使用Html5Canvas构建矢量Web Map,即在浏览器中地理数据矢量渲染的设计和实现,兼具自定义渲染风格而无需重新请求加载图层,减少瓦片请求所需的带宽,改善Web Map实时显示的性能,探索进一步直接实现Web Map空间分析能力的可行性。     

一种基于球体分片射线的大数据体渲染方法

针对大数据量、大范围对象的体渲染效果不够精细美观的问题,文章提出了一种基于球体分片射线的体渲染方法:通过将立方体形式的数据组织转变为环绕球体的弧形数据组织方式,并对体数据依次分片,逐片进行渲染。详细论述了该方法的原理及流程,并在某四维气象演示系统的台风登陆模拟中得到了很好的验证。实验表明,该方法能有效地渲染大数据量大范围对象的细节,提高了可视化效果。     

一种采用OpenMP技术的3DGIS并行绘制模型

针对海量3DGIS数据绘制计算量大、耗时长的特点,在多核计算和程序设计的基础上,利用OpenMP并行开发技术设计了多核3DGIS并行绘制模型。此模型利用3DGIS数据的可并行性特征,充分利用计算机的多核计算资源,通过派生出多个同步线程对3DGIS非相关数据进行并行绘制,并采用OSG渲染引擎进行可视化。结合三维城市场景实例验证了多核并行绘制所带来的计算加速比。     

多核处理器的机载激光雷达点云并行三角网渐进加密滤波方法

滤波是机载LiDAR点云数据处理的关键步骤之一,点云数据的海量化特性使得一般的串行化滤波处理方法无法满足快速成图的应用需求。提出一种基于多核计算技术的并行三角网渐进加密滤波方法,将串行方法中最耗时的三角网构建与脚点判别过程进行了并行化改造。三角网构建算法的并行化基于分治法实现,脚点判别算法的并行化采用一种随机分配策略将三角网划分为多个离散分布的三角形子集合来实现负载均衡。并行滤波方法在8核环境下多次渐进加密的实际加速比达到3.1左右。试验证明,该方法可以充分发挥多核计算优势,并且对不同分布形态点云数据具有良好的适应性。     

大规模三维地形实时绘制的简化技术研究

在考虑地形特征和视相关特点的基础上,采用了一种简单的四叉树剖分评价函数用于实时生成动态的多分辨率地形模型。在三维场景漫游中,采用多级缓冲机制实现了视点快速移动下场景数据的调度和绘制,同时提出了一种综合考虑帧率和细分评价函数的自适应LOD调度方法,并采用和地形调度相一致的方法进行多级纹理映射。最后开展了算法实现的编程工作,实现了基于以上简化技术的大规模三维地形的可视化。     

基于CPU与GPU/CUDA的数字图像处理程序的性能比较

测绘系统通常有大量图像处理工作,而户外图像采集系统更需要极高的实时性。通过对GPU与CPU分别进行数字图像处理性能测试,结果表明GPU并行计算可以大幅提高图像处理性能:可优化图像预处理、后处理速度,使测绘系统更加实时高效。     

利用流水线技术的遥感影像并行处理

针对现有的OpenMP和直接的线程并行法难以对遥感影像处理链进行加速的问题,引入流水线概念对复杂的功能链进行并行加速,提出了基于流水线技术的遥感影像并行处理方法。影像处理实验验证了流水线在遥感影像多级连续处理方面的优势。     

多边形间空间关系查询的异构多核架构并行算法

目前在空间关系查询中常用的Plane Sweep算法是一种串行算法,在处理海量空间数据时效率较低,而已有的并行计算方法对于普通的计算机并不适用。本文针对这个问题,提出了一种多边形间空间关系查询的异构多核架构并行算法,该算法先利用STR树索引过滤掉不相交的多边形,然后将过滤后的多边形数据集合分解为点集合和边集合,并对其构建四叉树索引;在保证数据浮点运算精度符合要求的情况下,利用GPU强大的批量运算能力快速处理边与边的相交情况并据此逐步计算得到环间的拓扑关系,再根据环间拓扑关系计算得到多边形间的维度扩展九交模型(DE-9IM)参数值;根据DE-9IM参数值与空间关系查询条件相比对,输出查询结果。最后通过试验验证了算法的准确性与高效性。     

基于近景摄影测量的CPU尺寸检测

随着生产与科学技术的迅速发展,对CPU连接孔检测方法的精度、稳定性、效率以及自动化程度的要求越来越高。提出了基于近景摄影测量的CPU尺寸检测方法,通过对CPU连接孔的摄影,获得CPU连接孔影像,通过高效模板匹配算法提取CPU插槽,再通过改进Canny算子提取CPU插槽的边缘,根据连接孔的几何、灰度特征,对其尺寸大小进行精确的测量,实现CPU连接孔尺寸检测。     

基于多分辨率模型的地形实时显示

如何实现地形的实时动态显示是GIS/VR的研究内容之一 ,多分辨率模型 (LOD)作为加速显示速度的手段近年来得到了普遍的重视和发展。在总结前人LOD算法的基础上 ,针对大数据集地形数据 ,文中采用三角形法向量判断的方法将地形数据组织成具有层次结构的多分辨率模型 ,在分辨率选择的基础上 ,根据视点位置和视线方向对不可见面片进行删除 ,在不影响视觉效果的前提下减少绘制所需的三角面片数 ,从而实现地形实时显示。实验结果表明 ,该算法是成功有效的。