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多GPU并行计算构架
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近年来，可编程的图形加速硬件（GPU）技术迅速发展，大规模并行计算带来的高性能和不断增强的可编程性，使得GPU在解决通用计算问题（GPGPU）上已经具有了越来越重要的作用。GPU可以看作一个流式处理器，具有多个渲染通道和远远大于CPU的内存位宽，可以对输入的数据流进行高度并行的计算。GPU的计算能力和带宽都在大幅度提高，其可编程性也得到了很好的扩展，专用的编程语言Cg、CUDA、OpenCL等也更便于进行GPU并行计算任务的开发。近年来在单机上支持多个GPU协同工作的新技术也开始趋向实用，在一台计算机上配备多个图形加速卡，可令多个GPU芯片同时进行计算，从而使普通PC机的计算性能成倍提高。
基于以上发展趋势，我们将多GPU并行计算技术引入到图形学、虚拟现实等课题中。为了更有效地发掘GPU的并行计算能力，特别是多个GPU的协同运算，我们设计并实现了一套针对多GPU并行计算的系统构架。这一构架可以容纳多个GPU同时进行运算，而由一系列并行的CPU线程对不同GPU的运算进行同步控制和数据传输。
在GPU并行计算的应用方面，我们在对三角网格表面进行采样的过程中，将不同聚类的三角形集合分配给多个GPU同时进行采样计算，从而大幅提高采样效率。在对视觉凸壳 模型以及点云模型的重建和绘制过程中，也采用了多GPU并行计算构架， 替代以往需要利用多台计算机组成的分布式系统，在一台PC机上实现了实时的三维重建和立体交互绘制。此外，我们还在基于GPU加速的视频编解码方面进行了一系列的研究和应用，实现了基于点绘制的 MPEG2视频GPU解码器、基于纹理的全局和层次搜索的运动估计算法、感兴趣区域的自动提取等。
相关论文：
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Bingfeng Zhou, Donghai Xie,”GPU-Accelerated Visual Hull Rendering”, Invited Paper, Proceedings of 2004 International Conference on Computers, Communications and Systems (ICCCS 2004), pp.213-210, Nov. 26-27, 2004, Daegu University, Korea.  Download paper
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Bo Han, Bingfeng Zhou. “Efficient Video Decoding on GPUs by Point Based Rendering”. Proceedings of the SIGGRAPH/EUROGRAPH workshop on Graphics Hardware 2006, pp. 79-86, Sep. 3-4, 2006, Vienna, Austria.  Download paper
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Weihua An, Bingfeng Zhou. A Hardware Accelerated Approach for Accurate Surface Splatting. Proceeding of Edutainment 2006.  Download paper
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Bo Han and Bingfeng Zhou. "High Speed Visual Saliency Computation on GPU". Proc. IEEE International Conference on Image Processing (ICIP) 2007, pages 361-364, Sep. 16-19, 2007, San Antonio, Texas, USA.  Download paper
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Jie Feng, Yang Liu and Bingfeng Zhou. Real-time Stereo Visual Hull Rendering Using a Multi-GPU-accelerated Pipeline. In ACM SIGGRAPH ASIA 2010 Sketches (SA '10). ACM, New York, NY, USA, Article 52, 2 pages.  Download paper  Download slides
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Xiaoliang Xiong, Jie Feng and Bingfeng Zhou. "Real-time Image Vectorization on GPU". Proc. 11th International Conference on Computer Graphics Theory and Applications (GRAPP 2016), pp. 143-150. Feb. 27 - Mar. 1, 2016. Rome, Italy.  Download paper  Download slides
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研究领域