基于舍弃采样的光线投射加速算法.pdfVIP

第35卷第1期 应 用 科 技 V01．35．No．1 2008年1月 Applied Science and Technology Jan．2008 文章编号：1009—671X(2008)01—0008—04 基于舍弃采样的光线投射加速算法 刘长征，张毅力 (哈尔滨理工大学 计算机科学与技术学院，黑龙江哈尔滨 150080) 摘 要：光线投射法是一种重要的体绘制算法，但直线上采样点的确定和采样值计算是非常费时的，也是影响 体绘制实时性的重要因素．针对这个问题，该文利用对象空间的相关性，采用舍弃贡献不大的射线段参与采样 的方法，加快了绘制速度．同时利用平面簇的交点可以快速求得直线上的采样点及其特征值，结合自适应采样 方法，提高了绘制图像的质量．改进以后的算法复杂度明显降低，实验结果证明绘制速度可以提高20％左右． 关键词：体绘制；光线投射；舍弃采样；自适应 中图分类号：TP751．1 文献标识码：A An accelerating ray casting algorithm based on discarded sampling LIU Chang—zheng，ZHANG Yi—li (College of Computer Science and Technology，Harbin University of Science and Technology，Harbin 150080，China) Abstract：Ray casting is an important algorithm in direct volume rendering，but the computation of sampling—points on ray is time—consuming，a crucial factor affecting real—time rendering．According to the correlation of object space，a fast rendering technique is developed by abandoning the line segments that have little contributions in the sampling progress．Meanwhile．the sampling—points and their characteristic values can be f0und quickly from the intersected points of some plane families．Therefore，the image quality is greatly improved by combining the adap— tive sampling method．With this scheme，the complexity of accelerating algorithm decreases obviously and the ren— dering speed increases by 20％． Keywords：direct volume rendering；ray casting；discarded sampling；adaptive 近年来，直接体绘制技术已经成为三维数据场 颜色值及不透明度值进行组合，从而计算出屏幕上 可视化的一种重要方法．它在许多应用中能产生高 该像素点处的颜色值． 质量的图像，并且已经成功地应用在医学可视化中． 与面绘制方法相比，直接体绘制的主要优点是它使 1 利用相关性加速算法 用来自一个物体的表面和内部的全部数据，而不仅 光线投射法考虑了数据场所有体素对图像的贡 仅显示等值面上的数据．光线投射法(ray casting)是