[发明专利]一种基于CUDA技术对栅格化数据进行抽阶的方法

权利要求书

1.一种基于CUDA技术对栅格化数据进行抽阶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

11）CPU分配显存和计算资源，CPU根据进行抽阶数据的规模，结合当前GPU可供使用的硬件资源，计算出最优的GPU线程分配方式；

12）根据GPU线程分配方式申请显存空间，将输入数据由内存拷贝到显存中；

13）GPU在每一个线程Thread上进行核函数计算，对每个字节进行抽阶操作；所述的GPU在每一个线程Thread上进行核函数计算包括以下步骤：

131）计算当前线程偏移量，根据当前线程的栅格坐标计算全局线程编号，通过全局线程编号计算出当前线程在缓冲区中的偏移量；

132）根据线程的偏移量从显存中取出数据存入线程块内共享显存；

133）针对满足tid.x=0的所有线程来执行其所在二维线程块Block输入数据的抽阶操作；根据栅格化处理规则从每一个字节取出特定的位，将抽阶的结果数据暂存到结果缓存mask中，其中设缓存mask为4个字节；

134）设int型为4字节，使用tid.x<4的线程Thread将结果数据从结果缓存mask中拷贝至对应的显存中；

14）待所有线程Thread的核函数计算完后，将显存中的结构数据拷贝回内存，此结构数据为抽阶后的栅格化数据，完成抽阶过程。

2.根据权利要求1所述的一种基于CUDA技术对栅格化数据进行抽阶的方法，其特征在于，所述的CPU分配显存和计算资源包括以下步骤：

21）输入栅格化处理后的二维位图像素阵列，其宽度定义为width，高度定义为height；

22）将每个二维线程块Block的宽度定义为blockDim.x、高度定义为blockDim.y；

23）计算出线程栅格Grid的宽度gridDim.x，其计算公式如下：

gridDim.x = width/blockDim.x；

计算出线程栅格Grid的高度gridDim.y，其计算公式如下：

gridDim.y = height/blockDim.y；

计算出显存分配总大小length，其计算公式如下：

length=width *height * (1+N/8)，

其中，N=1、2或4；

24）获得线程分配方式，

线程分配方式中二维线程块Block为Block(blockDim.x,blockDim.y)；出线程栅格Grid为Grid(gridDim.x,gridDim.y)。

3.根据权利要求1所述的一种基于CUDA技术对栅格化数据进行抽阶的方法，其特征在于，所述的计算当前线程偏移量包括以下步骤：

31）计算当前线程所在块的编号bid，其计算公式如下：

bid=gridDim.x*blockIdx.y+blockIdx.x；

其中，blockIdx.y为当前线程所在线程块Block中的列号，blockIdx.x为当前线程所在线程块Block中的行号；

32)计算当前块内线程编号cur_tid，其计算公式如下：

cur_tid=blockDim.x*threadIdx.y+threadIdx.x；

其中，blockIdx.y为当前线程所在线程块Block中的列号，blockIdx.x为当前线程所在线程块Block中的行号；

33)计算全局线程编号total_tid，其计算公式如下：

total_tid=bid*blockDim.x*blockDim.y+cur_tid；

34）根据全局线程编号确定当前线程输入输出数据在缓冲区中的偏移量offset，其计算公式如下：

offset=total_tid*(blockDim.x*blockDim.y)*(N/8)，

其中8是一个字节的位数，N为抽取的阶数，N=1、2或4。