光線跟蹤體繪制算法的研究.pdf

1、主要研究了三維重構(gòu)的體繪制技術(shù)，體繪制是將三維重構(gòu)計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形及圖像在屏幕上顯示出來并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。它幾乎涉及到了所有能應(yīng)用計(jì)算機(jī)的部門如醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、航天工業(yè)、工業(yè)無損探傷、考古學(xué)、氣象和地質(zhì)勘探等，因此，對(duì)體繪制技術(shù)的研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。 介紹了體繪制的主要算法，描述了體繪制算法中的光線跟蹤算法的流程，指出了光線跟蹤體繪制具有算法靈活，圖像細(xì)節(jié)豐富等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)由于體數(shù)據(jù)量龐大，計(jì)

2、算過程復(fù)雜，所以有必要對(duì)算法進(jìn)行加速。提出了一種適用于光線跟蹤類型體繪制的加速算法，稱為空間跨越法，它在理論上是基于體數(shù)據(jù)中等灰度區(qū)域的采樣復(fù)合方程的因子分解。在算法的實(shí)現(xiàn)中，為了確定體數(shù)據(jù)中具有相同灰度值的相鄰體素，建立了一種稱為可跨越空間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)獨(dú)立于視點(diǎn)和繪制參數(shù)。同時(shí)把位于可跨越空間中的投射光線上的累積顏色和透明度，根據(jù)所在區(qū)域的灰度值和線段長度，預(yù)先計(jì)算好并存入查找表中。 文中還改進(jìn)了基于并行虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)的體