[发明专利]一种基于射线计算单元的移动立方体并行计算方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于射线计算单元的移动立方体并行计算方法及系统，本发明将立方体体素边上的等值点位置计算的基本计算单元从整个立方体体素改变为立方体的一个顶点及其发出的三条射线，并通过并行编程，实现了快速提取三维标量场体数据的等值面。本发明有效的解决了现有移动立方体算法所存在的冗余计算问题，能为三维标量场体数据快速有效地提取等值面，以适应大规模三维标量场的空间分析，实现三维标量场体数据的可视化表达，为高性能三维计算提供支持。

主权项

1.一种基于射线计算单元的移动立方体并行计算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)由主进程读取三维标量场的元数据并发送给各从进程；(2)各从进程接收到元数据后，并行读取三维标量场体数据并发送给主进程；其中，每个从进程分别读取三维标量场体数据中的不同部分；(3)主进程将所有从进程发送来的数据所形成的整个标量场按照用户设置的任务数量将整个标量场分割为多个数据块，每个数据块包含若干体数据层，然后根据任务请求每次向各从进程发送一个分割后形成的标量场体数据块；(4)各从进程接收到分割后形成的标量场体数据块后，分别将标量场体数据层中的立方体体素的顶点与等值点进行对比生成立方体的查找索引，对照查找表标记出等值点所在的立方体边的端点；(5)各从进程将标记好的数据分别传递回主进程对标量场的分割边缘标记值进行统一，再由主进程将统一后的与各个所述标记好的数据对应的体数据层分别分配给各从进程；(6)各从进程接收到统一后的体数据层后，分别以立方体的一点及该点发出的三条射线为计算单元进行多线程计算，根据射线端点及沿射线方向相邻端点的坐标值计算等值点的坐标，并根据所得坐标计算出三角形面片顶点的法线值；(7)各从进程将所有计算结果发送回主进程进行结果输出。