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2010
Diploma Thesis
Titel
GPU basierte volumetrische anisotrope Diffusion
Abstract
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der effizienten Umsetzung volumetrischer Diffusionsfilter auf modernen Grafikkarten. Im Vordergrund stehen dabei die zu erwartenden Geschwindigkeitsvorteile, die sich durch eine geschickte GPGPU Implementierung und die damit einhergehende massiv parallelisierte Ausführung erzielen lassen. Es zeigt sich, dass volumetrische Diffusionsfilter auf Grafikkarten von 40 bis 80-fachen Geschwindigkeitssteigerungen verglichen mit reinen CPU Lösungen profitieren können - und das auf handelsüblicher Hardware, die in vielen Heimcomputern zu finden ist. Mit dieser Arbeit liegt außerdem ein fundierter Wegweiser vom physikalisch motivierten Hintergrund, über die verschiedenen mathematischen Formulierung bis hin zur Implementierung vor, der es dem interessierten Leser ermöglicht, volumetrische anisotrope Diffusionsfilter effizient und unabhängig von der verwendeten Hardwarearchitektur zu entwickeln.
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The presented work deals with the efficient implementation of volumetric diffusion filters on modern graphic cards. The focal point is on the speed advantages one can expect from a suitable GPGPU implementation and the resulting massively parallelized execution. It shows that volumetric diffusion filters can achieve from 40 up to 80 times the speed compared to pure CPU solutions - on mid-end commercial hardware, found in many home computers today. This work is moreover a guideline, dealing with the physically motivated background and the different mathematical models up to the implementation, which enables the interested readers to develop their own volumetric anisotropic diffusion filters efficiently, regardless of the underlying hardware architecture.
ThesisNote
Darmstadt, TU, Dipl.-Arb., 2010
Verlagsort
Darmstadt