ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ
УПРАВЛЕНИЕ И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Построение 3D-модели внутренних органов человека с применением суперкомпьютерных вычислений
 |
Читать | Курочкин М. А., Касимов Э. М., Пурий А. А., Востров А. В. Построение 3D-модели внутренних органов человека с применением суперкомпьютерных вычислений // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. — 2018. — №4. — Стр. 72-80. |
/72-80.jpg)
Курочкин М. А. - кандидат технических наук, доцент, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 195251, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29, kurochkin.m@gmail.com
Касимов Э. М. - студент, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 195251, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29, kasimov.ernest@gmail.com
Пурий А. А. - студент, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 195251, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29, zloypur@gmail.com
Востров А. В. - старший преподаватель, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 195251, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29, alex.sinkriver@gmail.com
В современной медицине компьютерная томография является универсальным средством изучения внутреннего строения организма. На основании трехмерной модели формируются срезы, которые впоследствии необходимо визуализировать. В статье рассмотрены вопросы распараллеливания задачи визуализации данных рентгеновской компьютерной томографии на примере 3D-модели грудной клетки. Для решения поставленной задачи выбран алгоритм маршевых кубов, который позволяет использовать как последовательную, так и параллельную реализацию обработки данных. Последовательная реализация выполняется с применением CPU, в то время как параллельная - использует вычисления на GPU архитектуры Nvidia с применением технологии CUDA. Проведен анализ зависимости времени выполнения приложения от различных параметров: способа реализации (CPU-GPU), количества обрабатываемых данных на GPU, настройки параметров ядра для GPU. В результате проведена визуализация сечений для 3D-моделей грудной клетки, построенных по разному количеству исходных точек; оценены длительности работы различных алгоритмов решения этой задачи.
Ключевые слова: компьютерная томография, CUDA, параллельные вычисления, 3D-визуализация данных, формат DICOM, GPU, CPU, шкала Хаунсфилда, computer tomography, CUDA, parallel computing, 3D data visualization, DICOM, GPU, CPU, Hounsfield scale