Abstract
The article is devoted to the method of producing three-dimensional images of objects – volume rendering, in relation to the X-ray computed tomography. The detailed description of the algorithm of volume rendering is close to implementation. The general principles of the algorithm of volume rendering three-dimensional arrays of voxel data are described. The mechanism of blowing rays in three-dimensional space through the volumetric data set, including setting the observation plane, viewing angle, zooming in implementing parallel projection, is given. We consider sample points along the ray started up in his parametric assignment, as well as taking a step sampling points according to the sampling theorem. Trilinear interpolation to obtain values that do not fall into the threedimensional mesh nodes of the volumetric dataset is described. We describe the use of transfer functions to set the color and transparency visualize structures. The model of Phong lighting and the associated calculation of gradient of the three-dimensional data is considered. An alternative method for shading a three-dimensional image based on the light attenuation equation and does not require the computation of gradient of the data is given. A compositing on the basis of the fundamental equation of volume rendering as a way to obtain a image of the three-dimensional object by the method of volume rendering is obtained.
Highlights
Принцип объемного рендерингаВходными данными для объемной визуализации является трехмерный массив данных. Способы получения трехмерного массива данных в области компьютерной томографии подробно описаны в [1–4]
Введение Практически в любой человеческой деятельности для получения информации и новых знаний чрезвычайно важным является зрение
The article is devoted to the method of producing three-dimensional images of objects – volume rendering, in relation to the X-ray computed tomography
Summary
Входными данными для объемной визуализации является трехмерный массив данных. Способы получения трехмерного массива данных в области компьютерной томографии подробно описаны в [1–4]. Представление данных При формировании такого изображения учитываются все лучи, проходящие через трехмерный объем от точки наблюдения, а вклад различных КТ-чисел вдоль каждого луча вычисляется с учетом весовых множителей, соответствующих данному методу. Для параллельной проекции нет смысла задавать точку обзора (так как от расстояния результат не меняется), а можно ограничиться заданием направления взгляда. Так как результирующее изображение является плоскостью прямоугольной формы, для его задания следует разместить точки, через которые будут проходить линии, на одной плоскости. Разместить на одной из этих плоскостей точки в соответствии с разрешением получаемого изображения (количеству пикселей, один пиксель – один луч) и масштабного коэффициента (определяет расстояние между лучами) так, чтобы начало координат было по центру очерченной плоскости. Это можно сделать с помощью добавления к координатам каждой точки плоскости половины размерности трехмерного массива данных по соответствующим осям. Что нет смысла брать отсчеты за пределами трехмерного массива данных и что трехмерный массив данных имеет форму прямоугольного параллелепипеда, начальные точки будут точками пересечения пускаемого луча и соответствующей плоскости, ограничивающей трехмерный массив
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
