基于MapReduce的虚拟人体绘制的研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hl830320
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着医学影像体数据的不断增大,在保证绘制图像质量的同时,绘制速度已成为阻碍体绘制应用发展的一个重要瓶颈。提升绘制速度可以从改进现有体绘制算法,提升硬件性能和利用并行技术这几方面实现。体绘制算法方面的改进是一种可行方式;硬件方面,现在配置高性能的计算机已经成为可能,但当数据规模大、数据结构复杂时,速率提升的空间还是有限;随着网络技术的高速发展,分布式并行计算得到了越来越广泛的应用,利用并行计算来提升体绘制速率是一种切实可行的方法。MapReduce的核心是将单个大规模数据处理的问题分解成多个小规模的数据处理问题,多个小规模的数据处理问题交由多个计算节点并行处理。本文通过MapReduce计算模式,将传统的单机体绘制算法引入分布式并行计算环境中,通过并行计算方式来提升体绘制速度,实现对海量医学体数据的处理,使其能解决体绘制存在的计算量大、图像生成速度慢等问题。本文的主要工作内容如下:(1)论述了体绘制的相关知识,着重分析了光线投射算法的原理,对当前体绘制面临的一些问题进行了描述,并分析和论述了MapReduce计算模式在改善提升体绘制速度方面的可行性。(2)提出了MapReduce模式下体绘制任务划分方式。传统的单个主机上进行体绘制不涉及到任务的划分,处理的对象是整个体数据场中的数据。MapReduce下的体绘制则需要进行体绘制的任务划分。划分方式是将单个大体数据分成多个小规模的子体数据,多个子体数据交由多个计算节点并行处理。每个计算节点负责属于自己的那部分数据,最后将各个计算节点的绘制结果进行汇总。(3)对光线投射算法提出了相应改进。改进的光线投射算法中,各工作节点间的绘制处理都是并行化的,每个工作节点负责处理子任务对应的体数据切片簇的重采样和图像合成的工作,并将绘制的结果发给主节点。主节点完成各工作节点绘制结果的收集,生成最终的结果图像并显示。(4)设计了MapReduce下虚拟人体绘制系统。使用基于MapReduce计算模型对虚拟人体绘制进行研究,以便加速体绘制速度,并在该系统上对虚拟人体绘制进行相关测试,使用实例进行验证并对结果进行了分析。实验结果表明,MapReduce模式下体绘制在绘制速率方面有着明显的提升效果。
其他文献
随着社会的日益信息化,人们越来越强烈地希望用自然语言同计算机交流。自然语言理解是计算机科学中的一个引人入胜的、富有挑战性的课题。从计算机科学特别是从人工智能的观点
本文对航空货运装载问题算法进行了研究。文章提出了宽体客机集装器装载方法,它属于三维装载问题。采用逐层填充的方式,首先通过基于统计函数的启发式规则确定层高,根据机舱的要
电机制造是我省的传统产业,其相关测试仪器多依赖进口。由于价格昂贵,推广受到限制,从而制约了电机产业的发展。虚拟仪器的出现,在电子测量仪器的自动控制领域中引起了根本性
入侵容忍技术是一种新的信息安全方法,在过去十几年逐渐显现出来,最近赢得了国内外众多研究者的关注。传统的数据库信息安全研究主要集中在如何进行防御上,如认证、加密、访
随着测井技术的发展,各种井下仪器上传的数据量越来越大,导致利用RS-232串行接口来传输由井下仪器上传的数据时,经常会出现“瓶颈”问题。32臂井径仪是由我国自行开发的测井仪器,
大量来自客观世界的数据不仅结构复杂,而且具有众多的属性。这些属性在应用中其重要性并不是完全相同的,有的属性甚至是冗余的。根据应用的需要删除冗余属性和不影响应用的属性
本文对基于兴趣度的关联规则算法进行了研究。文章提出了基于坐标的距离关联规则兴趣度挖掘方法。该算法是利用数学中坐标平面知识得出的一种新兴趣度的度量方法,本方法的思想
随着移动操作系统的发展,智能电视的功能越来越多,与人的交互变得越来越重要和多元化,触摸、手势、语音识别等等交互方式也越来越多的应用到智能电视系统中,传统的按键遥控器已不
学位
随着Internet的快速发展,网络拥塞问题变得越来越突出,如何有效地管理带宽,充分利用网络资源,规避网络拥塞,已成为迫切需要解决的问题。蚁群算法是意大利学者M.Dorigo提出的一种仿