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基于GPU的实时红外图像生成方法研究

作　者: 李勇
导　师: 张建奇
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: GPU(图形处理器) 红外图像生成三维图形引擎
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 255次
引　用: 5次
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内容摘要

实时红外图像生成技术是许多红外仿真系统最重要的组成部分,具有重要的研究意义和广泛的应用前景。本文提出了一种基于现代可编程GPU的实时红外图像生成方法,该方法充分利用现代GPU的强大处理功能,直接在GPU上实现红外辐射计算模型,具有速度快精度高的特点。首先,本文结合国外图像生成平台讨论了实时红外图像生成技术的内容和一般流程,并重点介绍了其中的两项关键技术,即特征预测模型以及辐射传输计算模型。然后,本文回顾了GPU的发展历程,介绍了当代GPU的主要特点,分析了GPU用于通用计算的原理,并重点讨论了GPU用于实时红外图像生成的可行性。接着,本文借鉴国外开源三维图形引擎,设计了基于GPU的实时红外图像生成框架。最后,本文给出了这个基于GPU的实时红外图像生成框架的初步程序实现,该实现可以高效地生成精度较高的红外图像。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 国内外发展状况  9-12
  1.3 本文的研究内容  12-14
    1.3.1 研究内容  12
    1.3.2 论文结构  12-13
    1.3.3 主要特点  13-14
第二章实时红外图像生成的基本理论与关键技术  14-24
  2.1 实时红外图像生成技术的内容和一般流程  14-20
    2.1.1 IRMA  15-17
    2.1.2 CAMEO－SIM  17-18
    2.1.3 VISEO  18
    2.1.4 DIRSIG  18-19
    2.1.5 SensorVision  19
    2.1.6 国外平台的启示  19-20
  2.2 特征预测模型  20-22
  2.3 辐射传输计算模型  22-23
  2.4 小结  23-24
第三章 GPU用于实时红外图像生成的基本原理  24-36
  3.1 GPU的发展历程及当代GPU的特点  24-27
    3.1.1 GPU的发展历程  24-26
    3.1.2 当代GPU的特点  26-27
  3.2 GPU用于通用计算的原理  27-32
    3.2.1 GPU用于通用计算的软硬件条件  27-31
    3.2.2 基于GPU编程的流程  31-32
  3.3 GPU用于实时红外图像生成  32-35
    3.3.1 传统红外图像生成方法的瓶颈  32-33
    3.3.2 基于GPU的实时红外图像生成的可行性  33-35
  3.4 小结  35-36
第四章基于GPU的实时红外图像生成框架及其实现  36-54
  4.1 基于GPU的实时红外图像生成框架的设计  36-41
    4.1.1 OGRE三维图形引擎  36-39
    4.1.2 基于GPU的实时红外图像生成框架  39-41
  4.2 辐射传输计算模型的理论实现  41-42
  4.3 大气效应模型  42
  4.4 场景数据的组织  42-48
    4.4.1 数据精度问题的解决方法  43-44
    4.4.2 三维红外物体的组织方法  44
    4.4.3 其他复杂数据的组织方法  44-45
    4.4.4 TexEditor软件  45-48
  4.5 红外图像生成  48-52
    4.5.1 材质及GPU程序的设计  48-49
    4.5.2 场景渲染及结果  49-52
  4.6 小结  52-54
第五章结论  54-56
致谢  56-58
参考文献  58-62
研究成果  62

基于GPU的实时红外图像生成方法研究

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