[發明專利]一種基于Hadoop和CUDA的光線投射可視化多用戶交互處理方法

有效

• 申請號: 201610860044.0
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106530385B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 彭延軍;于佳瑋;王元紅;賈瑞生;盧新明
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G06T15/08
• 分類號: G06T15/08;G06T1/20
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司37252
• 代理人: 肖峰

1.一種基于Hadoop和CUDA的光線投射可視化多用戶交互處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：不同用戶在本地處理前，需先獲取繪制圖像的數據信息；

其中，圖像的數據包括如下參數：查詢重復標識CX、切片數C、開始編號D、結束編號E、視線方向F、視點位置G、生成圖像寬W、生成圖像高H、重復類型CTYPE、重復切片數量CC、重復開始編號CD、重復結束編號CE和數據DATA；

步驟2：集群服務器master機器獲取圖像的數據，然后將該圖像的數據與master機器中避免重復計算存儲的數據比對，查詢集群服務器是否有需要計算的數據結果；

其中，避免重復計算存儲的數據包括如下參數：開始編號X、結束編號Y、視線方向L、視點位置M、使用次數N、時間T、禁替換標識NOREP和數據DATA0；

步驟2.1：判斷集群中有無重復數據結果；

若：判斷結果是有重復數據，則設置重復類型CTYPE為部分重復，數值為1，禁替換標識NOREP值加1，并執行步驟2.2；

或判斷結果是無重復數據，則執行步驟3；

步驟2.2：判斷數據結果是否為完全重復；

若：判斷結果是完全重復，則重復類型CTYPE為完全重復，數值為2，并執行步驟11；

或判斷結果是部分重復，則執行步驟3；

步驟3：讀取對應不重復圖像切片，建立三維數據場；

步驟4：使用AABB包圍盒對三維數據場無效體素進行裁剪；

步驟5：使用NVIDIA CUDA對梯度進行處理；

步驟6：將處理完的數據傳輸至集群服務器master機器；

其中，處理完的數據包括如下參數：查詢重復標識cx、切片數c、開始編號d、結束編號e、視線方向f、視點位置g、生成圖像寬w、生成圖像高h、重復類型ctype、重復切片數量cc、重復開始編號cd、重復結束編號ce和數據data；

步驟7：將接收到的步驟6中的數據與master機器中避免重復計算存儲的數據進行對比，查詢集群服務器中是否有接收到數據的計算結果；

其中，避免重復計算存儲的數據包括如下參數：開始編號x、結束編號y、視線方向l、視點位置m、使用次數n、時間t、禁替換標識norep和數據data0；

步驟7.1：判斷集群中有無重復數據結果；

若：判斷結果是有重復數據，則讀取對應存儲的重復數據data0，禁替換標識norep減1，執行步驟7.2；

或判斷結果是不含重復數據，則執行步驟8；

步驟7.2：判斷數據結果是否為完全重復；

若：判斷結果是完全重復，此時將完全重復數據存入數據data，禁替換標識norep減1，則執行步驟11；

或判斷結果是部分重復，則執行步驟8；

步驟8：集群mapreduce并行計算處理；

步驟8.1：需要處理的不重復數據data上傳至HDFS；

步驟8.2：master機器將數據以分片方式劃分成多個子數據分發到各slave機器處理；

步驟8.3：各slave機器分別處理光線合成和重采樣任務，保存生成結果；

步驟8.4：從HDFS下載生成結果讀取至master機器內存；

步驟9：判斷有無數據合并；

若：判斷結果是有數據合并，則重復數據data0與生成結果合成為最終結果；

或判斷結果是沒有數據合并，則執行步驟10；

步驟10：采用最近最久未使用原則對重復數據data0進行替換；

步驟11：將數據data傳回用戶；

步驟12：輸出顯示生成的二維圖像；

步驟13：判斷是否切換視線方向f；

若：判斷結果是切換視線方向，則執行步驟2；

或判斷結果是不切換視線方向，則結束。