• 제목/요약/키워드: 복셀

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Spatial Data Structure for Efficient Representation of Very Large Sparse Volume Data for 3D Reconstruction (3차원 복원을 위한 대용량 희소 볼륨 데이터의 효율적인 저장을 위한 공간자료구조)

  • An, Jae Pung;Shin, Seungmi;Seo, Woong;Ihm, Insung
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.23 no.3
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    • pp.19-29
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    • 2017
  • When a fixed-sized memory allocation method is used for sparse volume data, a considerable memory space is in general wasted, which becomes more serious for a large volume of high resolution. In this paper, in order to reduce such unnecessary memory consumption, we propose a volume representation method to store mostly voxels that represent valid information rather than all voxels in a fixed volume space. Then our method is compared with the conventional static memory allocation method, an octree-based representation, and a voxel hashing method in terms of memory usage and computation speed. In particular, we compare the proposed method and the voxel hashing method with respect to implementation of the GPU-based Marching Cubes algorithm.

Volume Ray Casting for Ultrasound Data Using Real-Time Noise Reduction (초음파 데이터에서 실시간 잡음 감쇄를 이용한 광선 투사법)

  • Seo, Kang-Hee;Kwon, Koo-Joo;Shin, Byeong-Seok
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.1623-1626
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    • 2005
  • 초음파 영상 기법은 장기, 연조직, 혈류를 검사하는데 쓰이는 영상 진단법이다. 초음파 장비를 통해 얻어진 초음파 볼륨 데이터는 장비 특성상 많은 잡음(speckle noise)을 포함하기 때문에, 깨끗한 영상을 얻기 위해서는 잡음 필터링(noise filtering)이 필요하다. 그런데, 볼륨 데이터 모든 영역에 대해 잡음 필터링을 적용할 경우 전처리 시간이 길어져 실시간으로 초음파 볼륨 데이터를 렌더링하기 어렵다. 본 논문에서는 실시간으로 입력되는 초음파 볼륨 데이터를 가시화 하기위하여 전처리 시간 없이 잡음을 제거하는 방법을 제안한다. 전처리 시간에 전체 볼륨 데이터에 대해 잡음 필터링을 적용하지 않고, 영상을 생성하는 동안 참조되는 복셀(voxel)에 대해서만 잡음 필터를 적용하여 얻은 값을 사용한다. 이때 필터링에 소요되는 시간을 최소화하기 위해 가장 단순한 평균화 필터를 사용한다. 그리고 복셀에 적용되는 3차원 필터를 3단계의 1차원 필터 연산 단계로 분할 한 후, 각 단계별 연산을 거친 복셀들에 대해서는 다시 연산을 하지 않도록 하여 중복을 피한다. 이를 통해 전처리 시간 없이 기존 방법과 동일한 화질을 유지하는 최종 영상을 만들어 낸다.

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Phase Dependent Image Contrast Enhancement in MRI

  • Y.M Ro;C. W. Mun;I. K. Hong
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.20 no.2
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    • pp.165-172
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    • 1999
  • An enhancement technique for phase dependent image contrast in MRI(Manetic Resonance Imaging) is proposed. Because the method can enhance inherent phase contrast it is suited for susceptibility imaging and flow imaging where intravoxel phase is a source of image contrast. In this paper, applying external phase in the voxel enhances phase contrast. The external phase is generated by a tailored RF pulse so that one can control the phase contrast and even produces phase only contrast. Signal intensity due to both inherent phase and external phase is analyzed and the proposed technique is applied to a susceptibility effect only imaging and a flow effect only imaging. To verify the proposed technique, computer simulations are performed and their results are given.

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Voronoi Diagram Computation for a Molecule Using Graphics Hardware (그래픽 하드웨어를 이용한 분자용 보로노이 다이어그램 계산)

  • Lee, Jung-Eun;Baek, Nak-Hoon;Kim, Ku-Jin
    • The KIPS Transactions:PartA
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    • v.19A no.4
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    • pp.169-174
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    • 2012
  • We present an algorithm that computes a 3 dimensional Voronoi diagram for a protein molecule in this paper. The molecule is represented as a set of spheres with van der Waals radii. The Voronoi diagram is constructed in the 3D space by finding the voxels containing it. For the feasibility of the computation, we represent the molecule as a BVH (bounding volume hierarchy), and our system is accelerated by modern graphics hardware with CUDA programming support. Compared to single-core CPU implementations, experimental results show 323 times faster performance in the computation time, when the space is partitioned into $2^{24}$ voxels.

Analysis of the change of the characters according to the change of the media -A Study on Composite Representation of Game Character in Sandboxed Indy Game (매체의 변화에 따른 캐릭터의 시대적 변화분석 -샌드박스형 인디 게임에 있어 게임 캐릭터 융복합적 표현법에 대한 고찰)

  • Lee, Dong-Lyeor
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.17 no.6
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    • pp.335-340
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    • 2019
  • With the development of the media, pirate platforms and technologies are critical to the design of video content. Games based on online platforms and networking can help you develop games and expand your game as games are developed. Better yet. This paper is a major feature of the growth of the sandbox game that leads the game of InGame. Phenotypical 3D Dress Graphics You can study the usefulness of graphics based on doubles, the advantages of game characters, and space game graphics.

Reconfiguration of Physical Structure of Vegetation by Voxelization Based on 3D Point Clouds (3차원 포인트 클라우드 기반 복셀화에 의한 식생의 물리적 구조 재구현)

  • Ahn, Myeonghui;Jang, Eun-kyung;Bae, Inhyeok;Ji, Un
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.40 no.6
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    • pp.571-581
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    • 2020
  • Vegetation affects water level change and flow resistance in rivers and impacts waterway ecosystems as a whole. Therefore, it is important to have accurate information about the species, shape, and size of any river vegetation. However, it is not easy to collect full vegetation data on-site, so recent studies have attempted to obtain large amounts of vegetation data using terrestrial laser scanning (TLS). Also, due to the complex shape of vegetation, it is not easy to obtain accurate information about the canopy area, and there are limitations due to a complex range of variables. Therefore, the physical structure of vegetation was analyzed in this study by reconfiguring high-resolution point cloud data collected through 3-dimensional terrestrial laser scanning (3D TLS) in a voxel. Each physical structure was analyzed under three different conditions: a simple vegetation formation without leaves, a complete formation with leaves, and a patch-scale vegetation formation. In the raw data, the outlier and unnecessary data were filtered and removed by Statistical Outlier Removal (SOR), resulting in 17%, 26%, and 25% of data being removed, respectively. Also, vegetation volume by voxel size was reconfigured from post-processed point clouds and compared with vegetation volume; the analysis showed that the margin of error was 8%, 25%, and 63% for each condition, respectively. The larger the size of the target sample, the larger the error. The vegetation surface looked visually similar when resizing the voxel; however, the volume of the entire vegetation was susceptible to error.

Skeleton Extraction of 3D Coronary Artery for Topological Shape Analysis (3차원 관상동맥의 위상적인 형상분석을 위한 골격 추출)

  • Lee, Jae-Jin;Kim, Jeong-Sik;Choi, Soo-Mi
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.700-702
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    • 2005
  • 3차원 관상동맥처럼 위상 구조가 중요한 객체의 형상을 분석하기 위해서는 혈관의 분기점, 극단점, 혈관의 계층적 구조 관계 등의 정보를 함축적으로 표현할 수 있는 골격 추출이 매우 중요하다 본 논문에서는 3차원 CT 혈관조영술(3D CT Angiography)로 촬영된 영상으로부터 관상동맥의 3차원 골격을 추출하는 방법을 개발하였다. 먼저, CT 혈관조영술부터 획득한 슬라이스 이미지로부터 3차원 조작 및 수술 시뮬레이션 등을 위하여 혈관의 3차원 표면에 대한 메쉬 모델을 생성한다. 생성된 메쉬 모델이 임의로 변형된 후에도 자동으로 골격을 쉽게 추출할 수 있도록 메쉬 모델을 복셀화하는 단계를 거친다. 이렇게 얻어진 복셀모델로부터 유클리디언 거리 맵을 구성하여 discrete medial surface (DMS)을 생성하고 최종적으로 골격을 추출하게 된다. 이렇게 추출된 3차원 골격은 관상동맥 수술 시뮬레이션 등에서 다양한 형상 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

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Polygon-based Space Carving Algorithm For 3D Model Reconstruction (삼차원 모델 복원을 위한 다각형 기반 Space-Carving 알고리즘)

  • Lee, Jung;Kim, ChangHun
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.7 no.2
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • 본 논문은 여러 장의 이미지로부터 삼차원 모델을 빠르게 복원하기 위한 다각형 기반 Space Carving 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 기존의 복셀 carving 연산에 다각형 carving 연산을 추가하여 기존 복셀 carving 기법의 단점인 렌더링 품질의 저하와 느린 렌더링 속도 문제를 보완하였다. 따라서 복원된 모델은 다각형 구조를 가지며, 이로부터 텍스쳐 매핑을 이용한 빠른 속도의 고품질 렌더링 기법이 가능해진다. 또한 다각형 carving 후잉여 데이터를 삭제함으로써 복원된 모델의 품질 저하없이 메모리를 줄이고, 더욱 빠른 렌더링을 가능하게 한다.

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A Speed Enhancement Technique for Splatting Using Hierarchical Data Structure (영상공간에서의 계층구조를 사용한 스플래팅의 속도 향상기법)

  • Lee, Rae Kyoung;Ihm, Insung
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.4 no.2
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    • pp.33-45
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    • 1998
  • 볼륨 가시화(volume visualization)는 3차원 볼륨 데이터로부터 의미 있는 가시적 정보를 추출하도록 도와주는 연구분야이다. 볼륨 렌더링(volume rendering)은 볼륨 데이터로부터 영상(image)을 얻는 기술을 말하는데, 이러한 렌더링 기법 중 물체공간(object space)에 기반한 스플래팅(splatting) 기법은 볼륨 데이터에 존재하는 응집성(coherence)의 이점을 이용할 수 있는 팔진트리(octree)나 피라미드(pyramid)와 같은 계층구조를 적용하기 쉽다. 본 논문에서는 볼륨 데이터에 팔진트리를 적용한 기존의 스플래팅 기법에 영상공간(image space)에서의 응집성의 이점을 이용하기 위한 계층구조로 4진트리(quadtree)와 범위트리(range tree)를 적용하는 새로운 스플래팅 기법을 제안한다. 이 기법은 볼륨 데이터내의 불투명한 복셀(voxel)들에 의해 가려지는 복셀들에 대한 방문을 가능한 한 피함으로써 전체적인 스플래팅의 속도를 향상시킨다. 이 기법은 잘 알려진 팔진트리, 4진트리 그리고 범위트리를 사용함으로써 그 구현이 쉽고, 추가적으로 많은 메모리를 사용하지 않으면서도 렌더링의 속도를 효율적으로 향상시킬 수 있는 기법이다.

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Complete 3D Surface Reconstruction from an Unstructured Point Cloud of Arbitrary Shape by Using a Bounding Voxel Model (경계 복셀 모델을 이용한 임의 형상의 비조직화된 점군으로부터의 3 차원 완전 형상 복원)

  • Li Rixie;Kim Seok-Il
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.30 no.8 s.251
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    • pp.906-915
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    • 2006
  • This study concerns an advanced 3D surface reconstruction method that the vertices of surface model can be completely matched to the unstructured point cloud measured from arbitrary complex shapes. The concept of bounding voxel model is introduced to generate the mesh model well-representing the geometrical and topological characteristics of point cloud. In the reconstruction processes, the application of various methodologies such as shrink-wrapping, mesh simplification, local subdivision surface fitting, insertion of is isolated points, mesh optimization and so on, are required. Especially, the effectiveness, rapidity and reliability of the proposed surface reconstruction method are demonstrated by the simulation results for the geometrically and topologically complex shapes like dragon and human mouth.