一种基于错切变形的并行体绘制系统

摘要

一种基于错切变形的并行体绘制系统，其特点在于针对大规模数据场的数据可视化应用需求，以速度最快的错切变形(Shear-Warp)体绘制算法为基础，构造分布式的并行可视化系统，借助本发明提出的基于扫描线及负载均衡原则的任务划分方法和基于AIAMD思想的自适应帧率控制策略，在保证可视化图像质量品质的前提下，进一步提高了节点间的负载均衡性及绘制速度。

主权项

1.基于错切变形的并行体绘制方法，其特征在于以错切变形(Shear-Warp)体绘制算法为基础，构造分布式的并行体绘制系统，该系统由一个主节点和若干从节点构成，主节点和从节点均采用普通PC机，节点间通过局域网连接；该并行体绘制系统借助基于扫描线及负载均衡原则的任务划分方法和基于AIAMD思想即Additive Increase/Additive Decrease、Additive Increase/Multiplicative Decrease思想的自适应帧率控制策略，在保证可视化图像质量品质的前提下，进一步提高节点间的负载均衡性及绘制速度；具体包括以下步骤：(1)启动主节点作为服务器端，以监听从从节点作为客户端的连接请求，启动从节点作为客户端；(2)处理从节点的动态加入及退出请求；(3)主节点接收用户交互操作，取得视点、模型位置、视线方向信息中的至少一者，计算绘制参数；(4)主节点根据第(3)步获得的绘制参数及各从节点上一帧的绘制时间、数据场可视化所需进行的扫描线数量、及各从节点上一帧的绘制时间，重新为各从节点分配绘制任务，所述绘制任务为下一帧所需计算的扫描线数量和序号，并分发给各个已连接的从节点；(5)主节点更新与各从节点相关的AIAMD时间预测模型参数；所述AIAMD时间预测模型为：T(j+1)＝α_j+β_j·TT_max(j)，其中j＝1，2，…为帧号，α_j、β_j为第j帧的时间预测参数；i＝1，2，…，N，j＝1，2，…为所有节点总时间中的最大的总时间；T(j+1)为j+1帧的时间块；(6)主节点计算各从节点下一帧绘制的开始时刻，并分发给各从节点，各从节点根据所述开始时刻控制本节点的绘制帧频；(7)各从节点根据扫描线任务划分并依据错切变形算法进行局部扫描线的可视化计算，形成局部图像，并将局部图像数据传给主节点；(8)主节点按扫描线序合并各从节点局部图像数据，合成最终图像并输出。