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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 163 毫秒
1.
体视化是地学信息三维可视化研究的前沿技术之一,体绘制算法的效率直接关系到体视化的效果。本文在研究已有光线投射体绘制改进算法的基础上,提出利用线性八叉树数据结构对光线投射体绘制算法进行改进研究,不仅实现了体数据的压缩。而且能对压缩体数据进行直接体视化。在PC机上的实验表明,该方法具有时间复杂度与数据复杂度基本无关的特点.加速效果明显。最后,文章指出了该方法的适用范围。  相似文献   

2.
体绘制技术是计算可视化研究和应用热点之一。在对三维数据体进行形式化定义基础上,讨论光线投射算法中数据体划分,重采样计算以及图像合成的原理和方法。利用着色器进行重采样和图像合成运算,实现体绘制的GPU加速。将GPU加速的光线投射体绘制方法应用于地震数据解释,分别实现地震数据的灰度和伪彩色样式可视化,并通过转换函数,凸显出地震数据场的层位特征,克服了地震数据剖面、切片以及三维面绘制图像的局限性。  相似文献   

3.
层次包围盒与GPU实现相结合的光线投射算法   总被引:8,自引:2,他引:6  
针对目前基于GPU的光线投射算法中参数确定复杂的缺点,提出一种快速确定投射光线参数的算法,并利用层次包围盒技术对整个绘制过程进行加速.该算法利用离屏渲染技术,仅通过绘制体数据包围盒表面就能获取投射光线的参数;为了跳过对绘制结果无贡献的空体素,逐层对体数据进行分解,并生成层次包围盒树来存储对应子体数据的相关信息,通过遍历包围盒树,判断对应子体数据是否被绘制或跳过来缩短投射光线在体数据中的有效采样长度,从而实现了光线积分加速.实验结果表明,与同类算法相比,该算法预处理时间较短,在增加存储容量较小的同时获得了平均3.0的加速比,具有更好的实用性.  相似文献   

4.
体绘制是三维数据可视化的主要方法之一。用于体绘制的数据体中包含有大量的空体素,导致光线投射算法进行没有意义的重采样计算,必然降低绘制算法效率。针对全空子数据体体绘制低效问题,本文提出基于GPU体高效绘制方法。利用八叉树数据结构组织数据,有效管理包含许多空体素的子数据体。通过绘制八叉树非全空叶子结点子数据体表面,使光线投射算法中起始和终止重采样位置更接近数据体中的可视部分,同时根据八叉树全空结点子数据体判定纹理查询结果,计算合适的跳跃步长,快速跳过八叉树中全空结点子数据体,减少无效重采样点。当数据体中空体素较多时,实现对原基于体包围盒表面绘制的GPU光线投射算法的加速。设计不透明度函数,凸显数据体中层位面,并将算法成功应用于地震数据可视化,取得很好应用效果。  相似文献   

5.
光线投射算法是一种应用广泛的体绘制基本算法,其存在的主要问题是绘制速度较慢.为了提高光线投射算法的绘制速度,利用光线间和光线内的并行性,结合三维地震数据场的特点和文件存储特性,提出了一种基于工作站机群的三维地震数据场的并行体绘制算法.地震油气解释实际应用表明本算法能满足地震解释的要求.  相似文献   

6.
提出一种基于K均值聚类算法的体绘制多维传递函数设计方法。在利用灰度—梯度直方图分析体数据内部结构信息的基础上,应用K均值聚类算法对整个体数据进行聚类分类,对属于不同聚类中的体素值进行伪彩色映射,实现体数据与彩色编码的转换关系。实验表明,利用该方法所设计的体绘制传递函数能够揭示体数据的内部结构关系,重建的三维图像逼真、质量高。  相似文献   

7.
彩色三维体数据场的直接体绘制方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出基于光线投射和三维纹理映射的彩色体数据成像算法,研究如何从每个体素的R,G,B三元组映射成不透明度值,即不透明度转换函数。首先把原始的RGB色彩空间转换成LUV色彩空间;然后以亮度分量的中心差分来近似估计法向量,并应用Phong光照模型进行着色,根据亮度分量及其梯度等信息计算不透明度值;最后合成、累积颜色。对美国数字人男子照相彩色体数据分别采用两种算法进行实验。结果表明:基于光线投射的彩色体数据算法成像质量较高,可以表现体表毛细血管等细微结构,但速度较慢;基于三维纹理映射的彩色体数据成像算法速度较快,但成像质量适中。  相似文献   

8.
基于代理多边形的3D纹理映射体绘制成像速度快,能够直接利用OpenGL剪切平面功能实现多平面实时切割,但成像质量不高.本文通过分析彩色数据场的不透明度转换函数,研究基于GPU的光线投射算法,用于数字人彩色体数据的快速高质量可视化.为了避免转换函数设计困难和不足,提出一种基GPU的多平面快速切割算法,能够实时清晰观察彩色体数据内部组织.实验结果表明:基于GPU的光线投射算成像质量高、速度快,该多平面交互切割方法能够清晰观察组织结构.  相似文献   

9.
本文讨论了规则体数据场的体绘制算法,将光线投射体绘制算法看作是对体数据立方体投影多边形的填充,减少了投射光线的数目。将Bresenham画线算法推广到三维空间,减少了光线投射算法的计算时间。本算法已应用于我所开发的三维核磁共振图像分析系统中,效果较好。  相似文献   

10.
光线投射法是三维直接体绘制算法中的一种最基本方法,但简单的光线投射算法存在采样效率低和绘制速度慢的缺点。本文充分利用对象空间与图像空间的各种相关性,利用 对象空间中数据场的相关性,对采样点处的均匀性区域采用正方体进行度量,并以此来确定采样步长,在射线方向上采用自适应的采样方式,避免在采样点周围均匀性区域中中重复地进行采样,大大地提高了三维数据场的绘制速度。  相似文献   

11.
Aiming at the detail rendering in volume data, a new volume illumination model, called Composed Scattering Model (CSM), is presented. In order to enhance different details in volume data, scattering intensity is decomposed into volume scattering intensity and surface scattering intensity with different weight functions. According to the Gauss probability distribution of gray and gradient of data, we propose an accurate method to detect the materials in a voxel, called composed segmentation. In addition, we discuss the principle of constructing these weight functions based on the operators defined in composed segmentation. CSM can generate images containing more details than most popular volume rendering models. This model has been applied to the direct volume rendering of 3D data sets obtained by CT and MRI. The resultant images show not only rich details but also clear boundary surfaces. CSM is demonstrated as an accurate volume rendering model suited for detail enhancement in volume data sets.  相似文献   

12.
基于数字人彩色图像的三维重建算法研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
对数字人彩色照片数据进行高质量的实时三维表面重建提出了一种新算法。该算法利用交互分割平台提取出彩色体数据中单个器官的三维表面点集,再根据对二值体数据滤波后的灰度值计算灰度梯度估算得到表面点的法向量。最后用带颜色的表面点来描述器官的三维表面,利用显卡OpenGL接口对表面点集进行三维显示。在微机环境下对美国数字人照片数据集中的肝脏和肺部两个器官进行了三维重建,在保证图像质量的前提下重建速度超过25帧/s。提出的算法能对高分辨率的彩色体数据进行高质量的实时三维表面重建。  相似文献   

13.
三维数据域可视化体绘制中的色彩合成新方法   总被引:3,自引:0,他引:3  
在科学视算的研究中,目前各种直接绘制三维数据域的方法,都是运用合成算子线性递推地合成各个象素的色彩。本文提出一种新方法,将色彩合成由线性递推的纵向合成变为二维面(虚拟面)上简单的分布合成。新方法在合成色彩时省去了线性递推方法中所需的乘法运算。更有意义的是,当此方法与三维数据域体绘制的投影成象方法结合时,利用已形成的虚拟面,可以方便地生成大小不同的可视图,而不必重复进行投影操作。本文同时证明了,在一定精度内,放大了的图象反映了在相应精度下具有插值效果的可视信息。  相似文献   

14.
江兆尧  路游  贾广忠  亓永刚  徐振 《微机发展》2010,(3):218-220,224
利用VC++6.0以及OpenGL实现光线投射算(payCasting)法。介绍了光线投射算法以及OpenGL的知识。主要实验方法为:第一、对原始CT图像进行数据预处理、数据分类,得到满足绘制要求的规则体数据,并且对各个数据点赋予颜色值和不透明度;第二、利用体绘制算法绘制出人头(主要是人脑)图像,并且能够实现空间上三个方向的浏览与绘制功能,但是绘制速度比较慢。实验结果表明:采用光线投射算法能够实现人脑的三维可视化,并且能够绘制出清晰图像,图像效果令人满意。  相似文献   

15.
数字人切片数据的硬件加速体绘制   总被引:2,自引:1,他引:2  
实现了一个PC平台下的体绘制硬件加速算法,并对中国数字人、美国可视化人数据集进行可视化.预处理去除图像背景时,将图像从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间,然后对Cb分量进行Otsu阈值化处理,用生成的二值图像作为掩码图像去除背景.为支持任意大小的体数据,采取了分块策略,并使用BSP树组织数据块,以生成正确的绘制顺序.此外还设计了一种基于图像的CIELUV颜色空间L分量的梯度向量场的传输函数,并取得了良好的绘制效果.  相似文献   

16.
颜色合成是体绘制的重要组成部分,其中大量重复计算严重影响了绘制的实时性。为了减少颜色合成中的计算量,该文从体数据中分离出了与交互绘制无关的特征进行预处理,进而避免了交互绘制过程中的大量重复计算。对于稳定采样区间的颜色合成,提出了基于透明度标尺的颜色合成新算子,该方法对于类属较少的体数据,其绘制加速效果是十分明显的。  相似文献   

17.
周娟 《计算机科学》2016,43(Z11):156-160
对医学图像三维体绘制的基本流程、光学模型及原理进行了分析,并深入研究了光线投射Ray-Casting算法的模型及原理,就其颜色赋值、重采样、图像合成等关键技术进行了深入讨论和研究,最后在MITK平台实现了医学图像的体绘制。该算法对体绘制的三维模型能够进行光照属性、表面属性和环境参数的交互操作;同时可进行法平面切割和动态平面切割显示;此外,还可以进行旋转、缩放、平移等交互操作。  相似文献   

18.
为克服传统算法中体绘制交互速度不流畅、重建耗时长、绘制效果单一的不足,实现了基于图形处理器(GPU)的光线投射算法用于医学层析图像实时体绘制,并能快速切换不同组织器官的绘制效果。首先,读入医学层析图像到计算机内存,构造体素;然后,设置相应体素属性(如插值方式、着色处理、光照参数)等,设计显示不同组织器官的颜色及不透明度传输函数;最后,GPU加载体素据并进行光线投射算法的计算。实验结果表明,在绘制速度上,GPU加速光线投射算法实现的多功能体绘制技术的绘制速度能达到每秒40帧以上,完全满足临床应用需求。在绘制质量上,用户交互中由于重采样而产生的锯齿现象明显低于CPU端实现的光线投射算法,GPU端与CPU端绘制时间的加速比在9倍左右。  相似文献   

19.
Volume illustration: nonphotorealistic rendering of volume models   总被引:3,自引:0,他引:3  
Accurately and automatically conveying the structure of a volume model is a problem which has not been fully solved by existing volume rendering approaches. Physics-based volume rendering approaches create images which may match the appearance of translucent materials in nature but may not embody important structural details. Transfer function approaches allow flexible design of the volume appearance but generally require substantial hand-tuning for each new data set in order to be effective. We introduce the volume illustration approach, combining the familiarity of a physics-based illumination model with the ability to enhance important features using non-photorealistic rendering techniques. Since the features to be enhanced are defined on the basis of local volume characteristics rather than volume sample values, the application of volume illustration techniques requires less manual tuning than the design of a good transfer function. Volume illustration provides a flexible unified framework for enhancing the structural perception of volume models through the amplification of features and the addition of illumination effects  相似文献   

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