Journal of Korea Multimedia Society (한국멀티미디어학회논문지)

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Real-time Volume Rendering using Point-Primitive

포인트 프리미티브를 이용한 실시간 볼륨 렌더링 기법

  • 강동수 (인하대학교 컴퓨터.정보공학과) ;
  • 신병석 (인하대학교 컴퓨터.정보공학과)
  • Received : 2011.05.09
  • Accepted : 2011.09.23
  • Published : 2011.10.31
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Abstract

The volume ray-casting method is one of the direct volume rendering methods that produces high-quality images as well as manipulates semi-transparent object. Although the volume ray-casting method produces high-quality image by sampling in the region of interest, its rendering speed is slow since the color acquisition process is complicated for repetitive memory reference and accumulation of sample values. Recently, the GPU-based acceleration techniques are introduced. However, they require pre-processing or additional memory. In this paper, we propose efficient point-primitive based method to overcome complicated computation of GPU ray-casting. It presents semi-transparent objects, however it does not require preprocessing and additional memory. Our method is fast since it generates point-primitives from volume dataset during sampling process and it projects the primitives onto the image plane. Also, our method can easily cope with OTF change because we can add or delete point-primitive in real-time.

직접 볼륨 렌더링은 반투명한 물체에 대한 고화질 영상 생성이 가능한 기법으로 광선 투사법이 대표적이다. 이것은 각 화소별로 오브젝트 공간상의 관심 영역을 샘플링하기 때문에 높은 해상도의 영상을 생성할 수 있지만, 각 샘플점마다 반복적으로 수행하는 텍스처 참조와 누적연산 때문에 렌더링 성능이 저하되는 문제가 있다. 최근에는 연산 능력이 매우 커진 GPU를 이용해 광선 투사법을 가속화하는 기법들이 많이 연구되고 있지만 이들 역시 전처리 단계 및 추가적인 메모리 사용이 불가피하다. 본 논문에서는 반투명 물체의 표현이 가능하고, 전처리 과정 및 추가적인 텍스처 메모리를 사용하지 않으면서 기존의 방법들보다 고속으로 볼륨 데이터를 가시화할 수 있는 포인트 프리미티브 기반의 새로운 볼륨 렌더링기법을 제안한다. 이 방법은 볼륨 데이터를 샘플링하여 포인트 프리미티브를 생성하고 이를 이미지 평면상에 투영하는 방식으로 수행속도가 매우 빠르다. 또한, 생성된 포인트 프리미티브를 실행시간에 추가 및 삭제할 수 있기 때문에 OTF를 변경해도 실시간 대응이 가능하다.

Keywords

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