采用Intel集成众核架构的并行光线追踪加速方法

针对真实感渲染光线追踪流程中光线和场景求交计算量大、渲染速度慢的问题,提出一种基于Intel集成众核架构的并行光线追踪加速方法.在场景预处理阶段,首先构建四分支场景加速结构,以适应于MIC的硬件架构.在光线追踪阶段,首先通过CPU主核控制光线追踪整体流程,该主核采用多线程调度优化策略,调度MIC从核进行光线和场景树的求交操作,实现CPU和MIC的异步数据传输,充分利用主从核的计算能力;在MIC从核的光线和场景树求交过程中提出一种并行求交算法,充分利用MIC宽SIMD处理单元,实现光线和场景树4个结点并行求交的向量化操作,以加速求交过程.实验结果表明,与CPU原生模式相比,文中方法在光线求交阶段可达到2~4倍的加速效果,整体光线追踪流程渲染速度亦得到显著提升.     

基于CUDA的光线追踪优化算法研究与实现

在三维场景仿真过程中,为了实现真实的光影效果,通常采用光线追踪法对场景进行渲染。光线追踪算法的核心过程是光线与场景中的片元进行相交测试,而对于一个复杂的场景,该过程计算量非常大。为了改善光线追踪算法的计算速度问题,实现一种基于CUDA(Compute Unified Device Architecture)的光线追踪算法。该算法利用GPU的并行处理能力同时结合KD-Tree加速相交测试过程,最终提高仿真场景的渲染速度。通过实验表明,该算法的KD-Tree创建性能相比传统方法提升约20%,光线追踪性能提升约6倍。     

实时光线追踪相关研究综述

光线追踪因其渲染效果的真实性,长期以来被视为下一代主流图像渲染技术,是计算机图形学领域的热点研究方向。近年来,学术界和商业界对实时光线追踪开展了广泛研究。为促进实时光线追踪的研究,对相关文献进行归纳、分析和总结。首先阐述了光线追踪的概念、算法、加速数据结构等理论知识;介绍了三款支持光线追踪商用图形处理器（GPU）,并对比了之间的差异;从光线束遍历、无栈遍历、光线重排序、多分支BVH、降噪技术、与神经网络结合的实时光线追踪这六个方法综述了光线追踪的算法优化工作,并阐明了相关具体方法的优缺点;在算法加速的基础上,对使用GPU优化加速和采用定制化设计的硬件加速进行了归纳分析;最后对文章的内容进行了总结,指出了实时光线追踪仍面临的困难,并对未来的发展方向进行了展望。可以帮助研究人员系统地了解实时光线追踪的研究现状,为后续开展相关研究提供思路。     

使用光子映射渲染参与介质

光子映射是近年发展起来的一种新的全局光照算法。本文依据光子映射对实体物体的渲染,将其扩展到对包含参与介质的场景的渲染,为此提出了一个两路的渲染算法。在第一路中,光子从光源发射,并使用光子追踪来构造体光子图;第二路从视点出发向场景中发射光线,使用光线追踪来进行渲染,其中,根据构造好的光子图,用光线步进进行
行递归的辐射估计,得出最终光强。     

分子可视化中的光线追踪棋盘渲染

在分子可视化中使用光线追踪渲染图像能够极大地促进研究人员对分子结构的观察和感知,但现有的光线追踪方法存在实时性能不足以及渲染质量不佳的问题.文中提出了一种光线追踪棋盘渲染方法.该方法利用棋盘渲染技术对光线追踪方法进行优化,其流程主要划分为重投影、渲染、重建和孔填充4个阶段,在各阶段中,提出了针对棋盘渲染的改进,包括光线...     

层次包围盒与GPU实现相结合的光线投射算法

针对目前基于GPU的光线投射算法中参数确定复杂的缺点,提出一种快速确定投射光线参数的算法,并利用层次包围盒技术对整个绘制过程进行加速.该算法利用离屏渲染技术,仅通过绘制体数据包围盒表面就能获取投射光线的参数;为了跳过对绘制结果无贡献的空体素,逐层对体数据进行分解,并生成层次包围盒树来存储对应子体数据的相关信息,通过遍历包围盒树,判断对应子体数据是否被绘制或跳过来缩短投射光线在体数据中的有效采样长度,从而实现了光线积分加速.实验结果表明,与同类算法相比,该算法预处理时间较短,在增加存储容量较小的同时获得了平均3.0的加速比,具有更好的实用性.     

基于Visual C++平台的光线追击模拟模型

光线追踪算法可以模拟出场景中光源或环境光在物体表面的反射、折射透射等现象,给观察者一种真实的视觉效果,因此文中开发了一个基于Visual C++平台的光线跟踪系统。采用模块化方式是基于分层组织的思想,从而设计了一个通用、可扩展的光线追踪系统,为可视化提供了一个基础框架。采用统一的面向对象的模型来模拟环境中的物体,以及光源发出的光线在物体表面所产生的镜面反射、漫反射或是介质中产生的折射等光学现象,从而实现复杂特效的渲染。最后提出光线追迹的发展趋势。     

基于物理的分布并行光线追踪算法

基于物理的光线追踪算法用于从三维场景模型生成逼真的二维图像,光线追踪渲染较为耗时,所以如何提高算法的效率成为研究热点。针对斯坦福大学经典的多线程光线追踪引擎--PBRT,考虑任务划分粒度和负载均衡等因素,基于两级任务划分体系,提出了动态自适应分布式并行光线追踪算法。实验中在保证高质量图像生成的前提下,使用80个CPU核时,改进算法比PBRT原算法获得了近乎线性的加速比。实验结果表明改进算法具有良好的效率和扩展性,能够有效地用于光线追踪成像,提高光线追踪成像效率。     

多通道快速GPU光线投射算法

现有基于GPU加速的光线投射算法为满足实时交互的需求,通常在用户交互过程中,采用降低采样频率的方法来提高重建速度,却丢失了三维数据场的信息,极大降低了重建图像的质量.针对这一问题,在分析GPU渲染管道线和图像插值重建技术的基础上,提出多通道快速GPU光线投射算法.利用离屏渲染技术,设置比显示分辨率低4～16倍的渲染分辨率,在此渲染分辨率下进行正常采样的光线投射算法,将渲染分辨率下重建结果重新作为输入,进行高分辨率重建,并显示结果.实验结果表明,该方法可以在满足重建图像质量的前提下,有效提高重建速度.     

基于球形光线追踪的位移贴图算法研究

文章提出了一种基于球形光线追踪的位移贴图算法。该算法相对于传统的位移贴图算法,不需要调整原几何体的三角形面,降低了中央处理器和图形处理器的负担,并且克服了基于等间隔采样的光线追踪算法收敛速度慢,可能出现采样失真的问题。最后,论文还针对目前的图形硬件的可编程特性,对算法进行了硬件加速,使该算法能满足虚拟现实程序所要求的实时性。     

Navigating the applet-browser divide

The World Wide Web has emerged as a new application-delivery platform. In response, developers are offering users sophisticated Web-based Java applets that range from cybershopping carts to complex tools for genome mapping. These applets give you application functionality without taking up space on your hard drive. But trailing behind the applet bounty are new usability questions. A major one is how to make applet navigation seamless in the Web browser domain. Java applets are programs you write in Java and integrate into your Web page. Although applets can provide functionality similar to traditional applications, the applet code need not be installed on the users' hard drive. Instead, the applets execute Java-compatible Web browsers. Unlike standard Web pages, which users simply visit and browse, applet-enhanced pages let the user manipulate applet components and dynamically interact with information. The author discusses tools, techniques and concepts to optimize user interfaces     

Applications of a Web query language

In this paper we report on our experience using WebSQL, a high level declarative query language for extracting information from the Web. WebSQL takes advantage of multiple index servers without requiring users to know about them, and integrates full-text with topology-based queries.The WebSQL query engine is a library of Java classes, and WebSQL queries can be embedded into Java programs much in the same way as SQL queries are embedded in C programs. This allows us to access the Web from Java at a much higher level of abstraction than bare HTTP requests.We illustrate the use of WebSQL for application development by describing two applications we are experimenting with: Web site maintenance and specialized index construction. We also sketch several other possible applications.Using the library, we have also implemented a client-server architecture that allows us to perform interactive intelligent searches on the Web from an applet running on a browser.     

基于JAVA-互联网环境的移动机器人远程操作接口

以互联网为应用环境，开发了一个基于B／S模式的移动机器人远程操作控制接口，系统包括浏览器接口管理和服务器端操作接口管理两部分，采用JAVA Applet的技术，通过合理设计服务器端网页控制和JAVA程序，实现机器人状态、图像监视和直接行为控制以及路径设定控制。     

一个基于新型嵌入式系统的浏览器的研究和实现

论述了一个基于新型嵌入式系统ZLTLinux 的浏览器的研究和实现。首先研究了ZLTLinux系统的体系结构，论述了项目的总体工作；然 后重点介绍了开放源码的嵌入式浏览器ViewML的体系结构，指出了该浏览器的缺点；最后在 用户界面、支持HTTP代理和支持Java三个方面对该浏览器进行了改进。     

晶体管放大特性的交互设计

在传统的电子学教学过程中,晶体管的输出特性曲线分析是一个难点,往往会影响对晶体管放大器的进一步教学和学习,原因是这些曲线都是静止的,不可操作的,很难反映电路中各种参数的变化对放大特性的影响.该文提出了一个便于计算机绘图的晶体管输出特性曲线近似模型,并借助多媒体交互技术,将晶体管的输出特性曲线和晶体管的放大特性随各种参数变化的情况,即时反映在计算机的浏览器中,使原来一成不变的内容变成使用者可参与操作,从而使难以掌握的内容一下子变得容易起来.     

基于数据透视表的多维数据查询技术研究

数据透视表是一种可用于在Web浏览器中动态分析数据的交互式表格。本文介绍了数据透视表的使用以及设计和发布Web数据透视表列表的步骤,并用Access实现了FoodMart2000 Sales多维数据集在浏览器中的多维查询。     

WCEEC--一个基于Web的电子会议系统

介绍了一个基于Ｗｅｂ的电子会议系统ＷＣＥＥＣ的设计及其实现,该系统采用了ｂｒｏｗｓｅｒ／ｓｅｒｖｅｒ与多层ｃｌｉｅｎｔ／ｓｅｒｖｅｒ相结合的结构,可分为实时,异步和临时３种会议工作方式,具有完整的会议管理功能,支持多种会议工具,客户端程序以Ｊａｖａ ａｐｐｌｅｔ的形式实现,用户可通过Ｗｅｂ浏览器下载运行。     

开放的语音通信模型研究及实现

对于开放式的语音通信模型,H．323和SIP都是基于IP的语音通信的体系结构的标准。通过对SIP协议的相关技术的研究,提出了在Web的客户端浏览器上用Java来实现SIP协议的客户端用户代理部分。     

利用鱼眼技术构建全景漫游系统的方法探索

全景漫游系统是近来出现在Internet上的一种新的交互式的虚拟场景表示方式,它以全景图的方式再现了三维场景,可以用相应的浏览器实现虚拟场景的漫游,具有很好的交换性和真实感。该文就如何利用鱼眼镜头进行图像获取;如何对图像进行拼接制作球状360度全景图;如何构建基于Java applet的漫游系统的方法进行了探索。     

Accessing embedded systems via WWW: the ProWeb toolset

The ubiquity of Web browsers makes them an ideal generic front end for simple client-server systems. A very suitable area of application is controlling embedded systems, such as network printers, where supporting standard Web browsers is a cost-effective and convenient alternative to developing custom client software for remote administration from different platforms.This paper describes the design and implementation of a flexible communication server to be run directly on the embedded system. It supports different protocols to allow remote access, including HTTP. Thus, the embedded system can be accessed with any Web browser. Its state is represented as a set of Web pages containing dynamically generated information. Java applets included in these Web pages can connect back to the server to subscribe to live data feeds for real-time visualization of the embedded system's state. A GUI builder implemented as a Java applet can be used to customize the visual appearance of these applets.