An Analytical Approach to Color Composition in Ray Tracing of Volume Data

In ray tracing of 3D volume data, the color of each pixel in the image is typically obtained by accumulating the contributions of sample points on the ray cast from the pixel point. This accumulation is most naturally represented by integration. In most methods, however, it is done by numerical summation because analytical solution to the integration are hard to find. This paper shows that a semi-analytical solution can be obtained for a typical ray tracing of volume data. Tentative conclusions about the significance and usefulness of our approach are presented based on our experiments.

3차원 체적데이터의 광선추적법에서는, 영상을 구성하는 각 화소의 색깔을 보통 각 화소점에서부터 발사한 광선 위의 각 표본점들이 미치는 영향의 합으로 구한다. 이 합을 자연스럽게 표현하는 법은 적분이다. 그러나, 대부분의 방법에서는 적분을 통한 분석적 해법을 찾기 어렵기 때문에 수치누적계산법을 통하여 구한다. 본 논문에서는 체적데이터의 광선추적법을 위한 분석적 해법을 구할 수 있다는 것을 보여준다. 끝으로 우리의 접근법에 대한 의의와 유용함에 대한 가설적인 결론을 실험에 근겋여 이끌어낸다.