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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 계희원
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 한성대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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볼륨 가시화의 샘플링 단계에서는 일반적으로 선형 보간이 사용된다. 보통 선형 보간은 좋은 화질의 영상을 보여주지만 혈관, 신경관 같은 정밀 가시화의 경우 기대에 미치지 못하는 영상이 출력된다. 따라서 의료영상 소프트웨어는 높은 화질의 영상이 필요하다. 본 연구는 볼륨 가시화 샘플링 단계에서 B 스플라인 기반의 삼차 보간을 수행한다. 기존의 B 스플라인은 근사 함수의 특징을 가지고 있어 제어점을 지나지 않는다. 따라서 제어점을 이동하여 재생성 된 곡선이 기존의 제어점을 지나는 B 스플라인 보간법을 사용하였다. 이러한 삼차 보간은 선형 보간에 비해 매우 높은 연산량을 요구하기 때문에 가속화 기법을 필요로 하게 된다. 일반적으로 가시화 단계에서 불필요한 연산을 줄여 속도를 향상하기 위해 빈공간 도약 가속화 기법을 적용한다. 빈 공간을 판단하기 위해서는 각 블록에 대한 최대값을 계산해야 하지만 선형 보간과 달리 삼차 보간은 곡선이기 때문에 정확한 최대값을 구하기 어렵다. 다만 B 스플라인은 볼록포 성질이 있어 제어점의 값을 최대값으로 사용할 수 있다. 하지만 B 스플라인 제어점을 이용하여 구한 최대값은 보수적인 범위로 계산돼 빈공간 도약 효율이 낮아 렌더링 속도가 떨어지게 된다. 본 연구에서는 B 스플라인 곡선을 조각적 베지어 곡선으로 분해하여 타이트한 최대값을 얻어 렌더링 속도를 개선한다. 또한 결합전송을 위해 GPU 병렬처리에서 메모리 참조를 효율적으로 수행하는 블록, 스레드 구조를 제안하였다. 그 결과로 삼차 보간 기반의 고화질 볼륨 가시화가 기존의 B 스플라인 기반 빈공간 도약에 비해 2배 이상의 성능이 향상된다.
목차
제 1 장 서 론 1제 1 절 볼륨 가시화 1제 2 절 샘플링 보간법 2제 3 절 연구 내용 3제 4 절 논문의 구성 4제 2 장 관련 연구 5제 1 절 빈공간 도약 5제 2 절 B 스플라인 근사 7제 3 절 B 스플라인 보간 8제 4 절 볼륨 데이터의 B 스플라인 보간 10제 5 절 B 스플라인을 이용한 공간 도약 10제 6 절 CUDA 블록, 스레드 12제 3 장 조각적 베지어 공간 도약 14제 1 절 베지어 제어점 생성 14제 2 절 렌더링 ? 공간도약 방법 16제 3 절 최적화 181) 초기값 생성 182) 효율적인 샘플링 183) 서브디비전 21제 4 장 GPU를 이용한 개발 23제 1 절 GPU 메모리 액세스 패턴 23제 2 절 GPU 메모리 액세스 최적화 24제 5 장 실험 결과 28제 1 절 결과 영상 28제 2 절 빈공간 도약 결과 321) 베지어 빈공간 도약 332) 초기값 설정 343) 베지어 서브디비전 빈공간 도약 35제 3 절 CUDA 스레드, 블록 비교 36제 6 장 결 론 42참 고 문 헌 43ABSTRACT 47
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