关于光线投射算法的OpenGL高效实现

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关于光线投射算法的OpenGL高效实现

解梅, 景孝凯

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解梅, 景孝凯. 关于光线投射算法的OpenGL高效实现[J]. 电子科技大学学报, 2008, 37(4): 610-613.

引用本文:

解梅, 景孝凯. 关于光线投射算法的OpenGL高效实现[J]. 电子科技大学学报, 2008, 37(4): 610-613.

XIE Mei, JING Xiao-kai. OpenGL Effective Implementation of Ray Casting Volume Rendering Algorithm[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2008, 37(4): 610-613.

Citation:

XIE Mei, JING Xiao-kai. OpenGL Effective Implementation of Ray Casting Volume Rendering Algorithm[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2008, 37(4): 610-613.

关于光线投射算法的OpenGL高效实现

解梅,
景孝凯

1.
电子科技大学电子工程学院成都 610054

基金项目:

广东省自然科学基金(7010713)

作者简介:
解梅(1956-),女,博士,教授,博士生导师,主要从事图像处理、模式识别及小波理论方面的研究;景孝凯(1981-),男,硕士生,主要从事医学影像的三维重建及图像处理方面的研究.

解梅(1956-),女,博士,教授,博士生导师,主要从事图像处理、模式识别及小波理论方面的研究;景孝凯(1981-),男,硕士生,主要从事医学影像的三维重建及图像处理方面的研究.

中图分类号: TP391

OpenGL Effective Implementation of Ray Casting Volume Rendering Algorithm

1.
School of Electronic Engineering,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054

摘要: 采用光线投射算法对二维(2D)图片实现三维(3D)重建,用3线性插值算法计算每个采样点的颜色值和不透明度,提高三维重建图像后的精度。该算法实现主要借助于OpenGL函数库及其三维观察矩阵,以其精确计算规则三维数据场在观察方向上的二维投影区域,减少了光线投射算法中投射光线数量。根据Phone光照模型为数据场预先计算和保存明暗表,并通过优化常规现实代码,有效地提高了光线投射体绘制算法的效率。该算法既保证了精度,又提高了显示的速度。
- 三维重建 /
- OpenGL /
- 光线投射算法 /
- 变化矩阵 /
- 3线性插值 /
- 可视化 /
- 体绘制
Abstract: The paper use mainly ray casting algorithm to convert the 2D image to 3D image. We use tri-linear interpolation algorithm to calculate the color and opacity of the sampling in order to improve the accuracy of 3 D reconstruction. The algorithm caculates the accurate projective region of 3D regular data field based on the OpenGL library and its 3D view matrices. Consequently it reduces the amount of rays in ray casting algorithm. This method also computes shading tables for the data field in advance according to the light of phone illumination model. In addition, the regular implementation codes of the algorithm are optimized. These stategies work together to speed up the ray casting volume rendering algorithm effectively. The algorithm improve not only the accuracy of 3D reconstruction but also the effective of 3D reconstruction.
- 3D reconstruction /
- OpenGL /
- ray casting algorithm /
- transform matrix /
- tri-linear interpolation /
- visualization /
- volume rendering

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关于光线投射算法的OpenGL高效实现

解梅,
景孝凯

1. 电子科技大学电子工程学院成都 610054

基金项目:

广东省自然科学基金(7010713)

作者简介:
解梅(1956-),女,博士,教授,博士生导师,主要从事图像处理、模式识别及小波理论方面的研究;景孝凯(1981-),男,硕士生,主要从事医学影像的三维重建及图像处理方面的研究.

解梅(1956-),女,博士,教授,博士生导师,主要从事图像处理、模式识别及小波理论方面的研究;景孝凯(1981-),男,硕士生,主要从事医学影像的三维重建及图像处理方面的研究.

收稿日期: 2006-11-25
修回日期: 2007-04-12
刊出日期: 2008-08-15

中图分类号: TP391

关键词:

摘要: 采用光线投射算法对二维(2D)图片实现三维(3D)重建,用3线性插值算法计算每个采样点的颜色值和不透明度,提高三维重建图像后的精度。该算法实现主要借助于OpenGL函数库及其三维观察矩阵,以其精确计算规则三维数据场在观察方向上的二维投影区域,减少了光线投射算法中投射光线数量。根据Phone光照模型为数据场预先计算和保存明暗表,并通过优化常规现实代码,有效地提高了光线投射体绘制算法的效率。该算法既保证了精度,又提高了显示的速度。

English Abstract

解梅, 景孝凯. 关于光线投射算法的OpenGL高效实现[J]. 电子科技大学学报, 2008, 37(4): 610-613.

引用本文:

解梅, 景孝凯. 关于光线投射算法的OpenGL高效实现[J]. 电子科技大学学报, 2008, 37(4): 610-613.

XIE Mei, JING Xiao-kai. OpenGL Effective Implementation of Ray Casting Volume Rendering Algorithm[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2008, 37(4): 610-613.

Citation:

XIE Mei, JING Xiao-kai. OpenGL Effective Implementation of Ray Casting Volume Rendering Algorithm[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2008, 37(4): 610-613.

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