基于GPU的实景三维模型裁剪算法研究

摘要

图形处理器(Graphic Processing Unit, GPU)作为主流高性能计算的加速设备，已越来越多地应用于诸多领域的并行计算中，利用GPU的并行计算能力，可以极大地提高传统算法的计算效率。文章主要研究GPU多线程计算方法与统一计算架构(Compute Unified Device Architecture, CUDA)技术在实景三维模型裁剪中的应用，提出了一种基于GPU的实景三维模型裁剪算法，包括设计了基于面拓扑的多级索引结构，以实现线程内重复交点快速查找；提出了一种轻量多边形三角化方法，优化算法流程；使用多种优化策略，在不影响裁剪网格质量的情况下进一步提高算法的性能。结果表明：根据模型大小与裁剪次数的不同，相较于传统算法，所提方法在单次裁剪的情况下加速比可达13.93,在多次裁剪的情况下加速比可达35.85,显著地提高了模型的裁剪效率。

关键词

图形处理器 / 实景三维模型 / 三角网裁剪 / 并行计算