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本发明公开了一种基于Cell B.E.的光线投射并行体绘制方法，其包括 以下步骤：对三维体数据的读取和预处理：通过控制处理单元把屏幕图像 空间按行进行任务划分，依次分配给协处理器单元进程；三维场景和绘制 属性的设置；对屏幕上的每个像素进行绘制；对结果图像进行显示。本发 明所提供的一种基于Cell B.E.的光线投射并行体绘制方法，首先采用了PPE 和SPE任务划分的改进，然后，采用了SPE程序的性能优化：通过对SPE 绘制流程中的相交测试、坐标变换、明暗计算和颜色合成等最主要的任务 进行SIMD化的操作，并采用“渗透”技术有效地解决了光线投射法中不 规则访存问题，最终提高了程序的性能。

1、一种光线投射多核并行体绘制方法，基于Cell B.E.体系架构包括以下步骤： A、控制处理单元读取三维体数据，进行预处理，并设置场景和绘制属性； B、控制处理单元把屏幕图像空间按“连续行”进行任务划分，静态创建协处理器单元进程； C、协处理器单元对分配到的任务屏幕空间上每个象素点进行绘制，并将绘制结果发送给控制处理单元； D、控制处理单元对显示绘制结果图像。 2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C还包括对 每个象素点的绘制过程依次为：相交测试、坐标变换、数据读取、数据插 值、数值映射、明暗计算、颜色合成。 3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括： 所述控制处理单元通过预先把一个包含所有物体模型的包围盒向屏幕图像空间投影，屏幕图像空间上投影以外的部分则不进行光线的投射，直 接呈现出背景的颜色。

以体绘制技术为代表的科学可视化技术把抽象的数据变换成易于被人接受和理解的直观形式——图形，为理解、发现科学计算过程中的各种现象、规律提供了有力工具。 科学计算可视化的应用领域十分广泛，几乎涉及一切自然学科和工程领域，其主要应用领域有医学、分子模型构造、工业无损探伤、考古学、地质勘探、气象学、计算流体力学和有限元分析等。

[0003] 此外，科学计算可视化还可应用于空间探测、天体物理、数学领域等领域。体绘制技术能产生三维数据场的整体图像，包含数据场的大量细节，绘制高质量的图像；但它涉及的数据量较多，计算量较大，因而绘制时间较长。随着应用领域的发展，在数据规模急剧扩大，绘制精度急剧增加的情况下，如何满足研究者对绘制速度的需求已经成为亟需解决的问题。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

本发明所提供的一种基于Cell B. Ε.的光线投射并行体绘制方法，由于采用了控制处理单元PPE和协处理器单元SPE任务划分方式的改进，以及协处理器单元SPE程序的性能优化：具体包括通过对协处理器单元SPE绘制流程中的相交测试、坐标变换、明暗计算和颜色合成等最主要的任务进行SIMD化的操作，并通过软件实现了分支预测、内联函数等分支停顿消除技术，来解决光线投射法中的大量密集计算问题。利用“渗透”技术来对SPE 程序进行访存优化，利用异步DMA提前读取计算所需的代码或数据，能够隐藏存储访问的延迟，有效地解决光线投射法中不规则访存问题。因此能够大量提高程序的性能。

技术合作

本发明方法SPE程序的性能优化主要有两方面：计算优化和访存优化。SPE程序的计算优化的主要采用技术有SIMDize、分支停顿消除等。本发明方法对SPE绘制流程中的相交测试、坐标变换、明暗计算和颜色合成等最主要的任务进行SIMD化的操作，并通过软件实现了分支预测、内联函数等分支停顿消除技术。本发明方法利用“渗透”技术来对SPE 程序进行访存优化，利用异步DMA提前读取计算所需的代码或数据，能够隐藏存储访问的

14延迟，有效地解决光线投射法中不规则访存问题，最终能提高程序的性能。

[0170] 应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的描述较为具体，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。