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基于GPU的多通道快速直接体绘制研究的中期报告
中期报告
1.研究背景和意义
近年来，随着三维可视化技术的发展以及医学图像处理的广泛应用，对于高效的三维直接体绘制方法的研究越来越受到关注。传统的CPU实现的三维直接体绘制方法的效率较低，在大规模的数据集上往往难以满足实时性的要求。因此采用GPU进行实现，能够利用GPU的并行计算能力，提高直接体绘制的效率。
2.研究内容和方法
研究内容主要包括：
（1）GPU并行计算模型的研究和实现
针对GPU并行计算模型，从算法和硬件两个角度进行研究和实现，系统分析和探讨GPU并行计算模型的基本架构，以及GPU所支持的并行计算模型。
（2）多通道快速直接体绘制算法的设计与实现
针对多通道快速直接体绘制方法，研究其基本算法，包括空间参照法和渐变纹理法。并针对不同的应用场景进行优化设计和实现。
（3）实验验证与评估
针对直接体绘制的效率和精度进行实验验证和评估，比较不同方法的效果和性能，并探讨不同因素对直接体绘制的影响。
3.预期结果和创新点
预期结果：
（1）基于GPU的多通道快速直接体绘制算法的实现，可用于医学图像的三维可视化和渲染。
（2）探讨GPU并行计算模型的基本架构以及并行计算模型的应用，并提高直接体绘制的效率。
创新点：
（1）采用GPU进行计算，提高三维直接体绘制的效率。
（2）优化设计多通道快速直接体绘制算法，以应用于医学图像处理。
4.计划安排
（1）前期准备：研读文献，学习图形学基础以及GPU编程
（2）中期目标：完成GPU并行计算模型的研究和实现、完成多通道快速直接体绘制算法的设计和初步实现，完成实验验证与评估。
（3）后期目标：优化算法实现，深入探讨并行计算模型的应用以及直接体绘制的优化。
5.参考文献
（1）K.Engel,M.Hadwiger,J.Kniss,C.Rezk-Salama,andD.Weiskopf,Eds.Real-TimevolumeGraphics.A.K.Peters,Ltd.,Natick,MA,2006.
（2）LuoY,PanH,JiangS,etal.InteractiveGPU-baseddirectvolumerenderingforlargemedicaldata[J].Journalofbiomedicalinformatics,2016,64:20-28.
（3）QinH,ShiL,YangC,etal.FromDirectVolumeRenderingonGPUstoanInteractiveVolumeRenderingSystemwithContext-AwareFeature-BasedRendering[J].AppliedSciences,2020,10(9):3230.