[发明专利]一种空间数据存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机数据处理与存储技术领域，特别是涉及一种利用哈希方法对空间数据进行存储的数据存储方法。

背景技术

数据的存储和查找的方式，一直业界人士研究的课题。尤其涉及到图形学中，空间数据存在着大量的重复数据，例如，2D和3D纹理涉及到的数据通常是重复性的。如何在数据的高效存储与随机访问性能之间进行平衡，成为一个研究热点。通常的哈希算法是在哈希表中使用顺序的探针。此外，每个入口处的探针数量的不统一导致了在GPU上的低效率，因为根据单指令多数据流并行原理，所有线程都要等待具有最坏性能的探针。

2006年，Lefebvre和Hoppe首次使用完美哈希在GPU上实现对哈希表的访问。然而，该方法由于数据的位置取决于之前数据的位置，在该完美哈希方法中，所有的数据应当分别存储在哈希表的不同位置上。此外，即使那些重复的数据也要存储在哈希表的不同位置上。因此，哈希表的构建十分昂贵。

Myung等人提出了一种不含有父子指针的无链接八叉树，他使用完美哈希对细分的结点进行编码。然而，这些具有层次的结构在GPU上的随机访问性能却很低效。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种空间数据存储方法，该存储方法能够无损地、高效地将数据压缩到较小的哈希表中，并保持对GPU的简单的随机访问。

为解决上述技术问题，本发明的空间数据存储方法采用的技术方案是：包括如下步骤：

第一步，读取原始的空间数据域U₀，原始的空间数据域U₀为d维度的数据域，将原始的空间数据域U₀作为第一次压缩存储的输入空间数据域，由原始的空间数据域U₀中的各数据所在的位置形成覆盖表C’；

第二步，识别所述输入空间数据域中的所有数据，并将需要存储的数据记为有效数据，有效数据的集合记为R_i，不需要存储的数据记为无效数据，其中i为当前迭代的次数，i取整数；

第三步，建立大小为m_i的哈希表E_i，其中m_i小于所述输入空间数据域的大小；

第四步，利用哈希函数对所述输入空间数据域中的有效数据集合R_i向哈希表E_i内压缩映射，映射到哈希表E_i中位置q_i的有效数据记为集合h_i^-1(q_i)∩R_i，其中，p_i为有效数据在所述输入空间数据域中的位置，哈希系数M₀设置为单位矩阵，为单一维度上哈希表E_i的大小；

第五步，将哈希表E_i中的位置q_i进行赋值E_i(q_i)，将集合h_i^-1(q_i)∩R_i中有效数据的值与值E_i(q_i)相同的有效数据记为选定数据，有效数据的值与值E_i(q_i)不相同的有效数据记为剩余数据，将选定数据压缩存储到哈希表E_i内的位置q_i，形成存储所述选定数据的存储哈希表E_i'，将剩余数据按照其在所述输入空间数据域内的位置移入到间接表U_i内，在覆盖表C’中将存储到哈希表E_i内的选定数据的位置标记成第i次压缩存储；

第六步，若输出的间接表U_i中的有效数据的集合R_i为空，则所述原始的空间数据域U₀中的有效数据存储结束；若输出的间接表U_i中的有效数据的集合R_i不为空，则将间接表U_i作为下一次迭代压缩存储的输入空间数据域，并将覆盖表C’沿用到下一次迭代处理过程中，返回执行第二步操作。