| Titre : | Distance maps bases ray casting of volumetric images |
| Auteurs : | MAGHARBI ZINEDDINE, Auteur ; Naima Bahi, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2023 |
| Format : | 1vol.(74p.) / ill., couv. ill. en coul / 30cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Résumé : |
Le rendu volumique est une technique essentielle en infographie qui permet la visualisationde jeux de donn´ees tridimensionnels (3D). Cet article pr´esente un aper¸cu du renduvolumique et du raycasting, mettant en ´evidence l’int´egration des cartes de distance deChebyshev dans le processus.Le rendu volumique consiste `a g´en´erer des images en 2D `a partir de donn´ees volum´etriques,telles que des scans m´edicaux ou des simulations scientifiques. Le raycasting est un algorithmecouramment utilis´e dans le rendu volumique, qui trace des rayons `a traversle volume pour d´eterminer la contribution de chaque voxel `a l’image finale. En combinantcette technique avec les cartes de distance de Chebyshev, nous pouvons obtenir unepr´ecision accrue dans la visualisation volumique.Les cartes de distance de Chebyshev fournissent une mesure de la distance bas´ee surla diff´erence maximale dans n’importe quelle dimension entre deux points de l’espace.Dans le rendu volumique, les cartes de distance de Chebyshev sont utilis´ees pour calculer les fonctions de transfert d’opacit´e et de couleur, permettant une repr´esentation pluspr´ecise des structures complexes et des fronti`eres `a l’int´erieur du volume. Cette approchepermet une meilleure visualisation de caract´eristiques telles que les fronti`eres d’organes,les structures vasculaires et les d´etails anatomiques. |
| Sommaire : |
Abstract 9 General Introduction 10 1 Volume Rendering 12 1.1 Introduction . . . . . . 12 1.2 Volume Rendering . . . . .. . . . . 12 1.3 Volumetric data . . . . .. . . . 14 1.4 Techniques . . . . . . . . . . . 15 1.4.1 Direct volume rendering . . . . . . . . . 16 1.4.1.1 Maximum Intensity Projection (MIP) . . . . . . 18 1.4.1.2 Shear-Warp . . . . . . . 19 1.4.2 Indirect volume rendering . . . . . . . 20 1.4.2.1 Marching cubes . . . . .. . . 22 1.5 Transfer function . . . . . . . . . . . . 23 1.6 The Volume Rendering Integral . . . . . 25 1.7 Ray casting . . . . . . . . . . .. . . . . . 26 1.8 Volume rendering tools . . . . . . . . . . 29 1.8.1 VTK (Visualization Toolkit) . . . . . . . . . . 29 1.8.2 MITK (Medical Imaging Interaction Toolkit) . . . . . . . 31 1.9 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2 Volumetric Ray casting 33 2.1 Introduction . . . . . . . 33 2.2 Sampling . . . . . . . . . . . . 34 2.2.1 Irregular sampling . . . . . . . . . 35 2.2.1.1 Adaptive sampling . . . . . . . . . 36 2.2.1.2 Hierarchical sampling . . . .. . . . . . 38 2.4 Empty space skipping acceleration . . . . .. . . . 39 2.4.1 KD-tree . . . . . . . 40 2.4.2 Octree . . . . . . . . 41 2.4.3 Distance Transform Empty Space Skipping . . . . . . 44 2.5 Distance maps . . . . . .. . . . . . 45 2.5.1 Signed distance field . . . . 47 2.6 Chebyshev distance maps for volumetric ray casting acceleration....49 2.7 Conclusion . . . . . . . 50 3 Method 51 3.1 Introduction . . . . . . . . . 51 3.2 Goal and motivation . . . . . . . . 51 3.3 System Overview . . . . . .. . . . . . . . . 52 3.4 Block Empty Space Skipping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.4.1 Mapping between Normalized and Unnormalized Texel Coordinates 53 3.4.2 Calculating the Number of Steps Along a Ray in Volume Sampling 56 3.4.3 Calculating the Change in Normalized Texture Coordinates (Δt) . 56 3.4.4 Calculating Normalized Texel Coordinates along a Ray . . . . . . 57 3.4.5 Calculating Normalised texel coordinates of the occupancy map . 57 3.4.6 Change in Unnormalized Texel Coordinates and Ray Steps in theOccupancy Map . . . 58 3.5 Chebyshev Distance Empty Space Skipping . . . . . . . . . 58 3.6 Conclusion . .. . . . . . 61 4 Implementation and results 62 4.1 Introduction . . . . . . . 62 4.2 Implementation Overview . . . . . . . 62 4.3 Dataset Selection . . . . . . . . . . 63 4.4 Experimental Setup . . . . . . . . . 64 4.4.1 Hardware Configuration . . . . . . . . 64 4.4.2 Software Configuration . . . . . . . 64 4.4.3 Experimental Data . . . . . . . . . . . . . 64 4.5 Data and Application Interface . . . . . 65 4.6 Experimental Results . . . . . . . . 66 4.6.1 Basic raycasting Results . . . . . 66 4.6.2 Results with Chebychev Distance Maps . . . .. . 70 4.7 Analyze and Discussion . . . . . . . 72 4.8 Conclusion . . . . 73 General Conclusion 74 |
| Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MINF/834 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
