针对类球形对象的改进光线投射算法
基于采样点分解的光线投射在虚拟内窥镜中的应用
基于采样点分解的光线投射在虚拟内窥镜中的应用袁非牛周荷琴赵何冯焕清中国科学技术大学自动化学院信息工程实验室，中国，安徽，合肥230026摘要本文提出了一种新的光线投射算法（ray casting algorithm），它可以避免重采样过程中耗时的截断浮点数操作。
通过把每个采样点转换成矢量的矢量和，其中每个矢量由整数矢量和浮点数矢量组成。
并利用相邻采样点之间的一致性，完全可以避免截断浮点数的操作。
应用该算法，可以明显改善利用三线性插值（tri-linear interpolation）光线投射的渲染速度。
该算法强大，可以很容易地与其他快速光线投射算法结合进一步加快渲染速度。
由于该算法不需要额外的内存消耗和其他的耗时的预处理，并且不会降低图像的质量，因此它在虚拟内窥镜系统中是很有用的。
关键词：光线投射虚拟内窥镜体绘制采样点分解1 引言虚拟内窥镜是一种新的非侵入性的、可重复使用的医疗诊断方法。
利用CT 或MR数据的三维重建技术以及可视化技术，可以产生人体内部器官内表面的图像，比如结肠、气管、膀胱等，就像观察者在器官内部一样。
与传统的光学内窥镜检查相比，虚拟内窥镜没有穿孔的风险，安全省时。
然而虚拟内窥镜系统是否能在临床广泛应用还取决于它的渲染速度、所提供的图像质量以及系统的成本。
为了得到更快的渲染速度，很多学者在高性能计算机上进行设计。
如果没有问题，设计一个可靠的、低成本的虚拟内窥镜系统是生物医学工程师的梦想，而流行的个人电脑平台是最佳的选择。
然而，个人电脑的计算能力无法满足近实时的、互动的直接体绘制渲染的要求。
到目前为止，许多研究组提出了快速的渲染算法，比如屏幕空间自适应采样，对象空间自适应采样，和空间跳跃算法等等。
但是这些算法忽略了耗时的浮点数整数转换，有些甚至牺牲图像质量来提高渲染速度。
有很多渲染算法可应用于虚拟内窥镜系统，如行进立方体（Marching Cube）、（Cell Projection）、光线投射和光线追踪等等。
基于GPU加速的改进的光线投射算法研究
的快速发展，其浮点运算速度已大大超过 CPU，很多基
于 CPU 实 现 的 光 线 投 射 算 法 被 加 以 改 进 ，以 便 能 在
GPU 上运行。文献[3]提出了一种基于 Pixel Shader 2.0
API 的多步光线投射算法。文献[4]实现了基于 GPU 的
最大密度投影（MIP）绘制。尽管基于 GPU 的光线投射
绘制时间为 1.3 s 左右，交互时的绘制帧数在 20~40 之间。在绘制时间方面，不仅比传统的基于 CPU 的算法有大幅度提高，相
比于前人的基于 GPU 的算法也有明显改进，加速比可以达到 1.5 左右。
关键词：GPU；光线投射算法；体绘制；采样间距；不透明度值
中图分类号：TN911.73⁃34；TP391.9
算机将人体组织和器官的二维数字断层切片通过插值
技术将其转化为具有直观立体效果的图像。
医学图像的三维可视化技术主要包括面绘制和体
绘制 [2]。与面绘制相比，体绘制重建出的图像效果渲染
收稿日期：2015⁃12⁃27
基金项目：国家自然科学基金资助项目（61179019，61261028）；
内蒙古科技大学创新基金（2014QDL045）
014010）
（内蒙古科技大学 信息工程学院，内蒙古 包头
摘
要：传统的医学图像体绘制算法大多通过 CPU 端实现，为解决传统算法存在绘制时间较长，交互不够流畅，且使用平
台单一等问题，提出了一种基于图形处理器（GPU）的医学序列影像的实时体绘制技术。通过对不透明度值设置阈值，提前终止
光线计算，并在光线遍历体数据时，调整采样间距，改进了光线投射算法。实验结果表明，对其中一组最大数据（931 张切片）的
Abstract：The traditional volume rendering algorithms of medical image are mostly realized with CPU. In order to solve the
一种改进的光线投射算法
０ ０ ｇ一 ｇ △
（）
２（～ ＋ｑ／ ］ 『 ｇ ）２ｑ
ｇ一 ｇ Ｘ≤ ｑ △
ｇ ≤Ｘ ｑ＋ａｑ
ｌ ［ —＋ｑ ２ ］ 一 （ ｑ ） ２ ／ｑ
１
ｑ
ｑ＋ａ ｑ
２ 基于模糊 增强的光线投射算 法
１ 光线投射算法概述
（ ｙ ｃ ｓｉ ｇ算 法 Ｒａ ａ ｔ ） ｎ 是一 种典 型 的以 图 像 空 间 为 序 的 直 接 体 绘 制 算 法 ， 从 屏 幕 它 上 的 每 一 个 像 素 点 出发 ， 设 定 的 视 点 方 沿 向 ， 出 一 条 射 线 ， 条 射 线 穿 过 三 维 数 据 发 这 场； 沿这 条射 线选 择 若 干 个 等 距 采 样 点 ， 由 距 离 某 一 采 样 点 最 近 的 八 个 体 素 的 颜 色 值 及 不 透 明 度 值 做 三 线 性 插 值 ， 出该 采 样 求 点 的 不 透 明 度 值 及 颜 色 值 。 求 出 该 条 射 在 线 上 所 有 采 样 点 的 颜 色 值 和 不 透 明 度 值 以 后 ， 以 采 用 由后 到 前 或 由 前 到 后 的 两 种 可 不 同 的 方 法 将 每 一 采 样 点 的 颜 色 及 不 透 明 度 进 行 组 合 ， 而 计 算 出 屏 幕 上 该 像 素 点 从 处的颜色值Ｉ 。
一
般而言， 图像 在 由三 维 目标 映 射 为 ■ 维 图像 的 过程 中 ， 可避 免地 会 有 信息 的 丢 不 失 ， 以 图像 天 生 具 有 模 糊 性 。 人 的 视 觉 所 而 对 于 图像 从 黑 到 白 的 灰 度 级 别 又 是 模 糊 而 难 以 准 确 区 分 的 。 就 导 致 了 图像 边 缘 、 这 区 域 、 理 等的 定 义 以及 对 图像 低 层 处理 结 果 纹 的 解释 存 在模 糊 性 。 文 将传 统 的 模糊 闽 值 本 分 割方 法 扩 展到 三 维数 据 场 中 ， 通过 提 取 边 界 区 域 进 行 独 绘制 来 改 善 算 法 。 ２． １模糊 阈值 分 割技 术 模 糊 闽 值 分 割 方 法 可 以 在 三维 数 据 场 中可 以做 进 一 步 的 推 广 １按 照模 糊 子集 的 。 概 念 ， 图像 ｘ为Ｍ ×Ｎ ×Ｋ， Ｉ 灰 度 ｛ ， 设 有 级 ０ １ … …Ｉ一１｝ （ 是 定 义 在Ｌ＋１ 反 度 卜的 ， ，ｘ） 级 卜 ｌ１２１ ） ， ｏ （ ） — （ （ ） １ 一 ５ 隶 属 函数 ， 象 素（ ｎ ｋ 灰 度 为Ｘ 若 ｍ， ， ） 则 隶 引 入 模 糊 增 强 算 子 的 目的 在 于 通 过 对 属 度 为 （ ） ｉ ｌ … …Ｍ ， ｘ ， ｎ＝ ， ｎ＝１ … … Ｎ ， ， 图像 不 同 区域 采 用 不 同 的 增 强 处 理 ， 黑 即 ｋ ， …Ｋ， ＝ｌ … 图像Ｘ的 模糊 率ｖ（ 、 糊 熵Ｅ ｘ）模 目标 区 域 进 行 衰 减 运 算 、 白背 景 区 域 进 行 （ 是 对 图像 模 糊 性 的 度 量 。 Ｘ） 增 强运算（ 强运算是 增大为０ ５ 上的Ｐ 增 ．以 表示 如下 ： 值 ， 减 是 小 于 ０． 衰 ５以下 的 值 ） 强化 图像 区 ； 模 糊率 ： 域 之 间 的 对 比 度 。 经过 增 强 后 的 图 像 不 使 仅 保 留 了原 有 图 像 的 信 息 ， 且 各 区 域 之 （ ） ｍ ｎｚ ｍ ） －ｄ ｍ ）（） ｉ ／ｘｍ ￣ ］ Ｘｎ）１ （（ ｌ （ ｋ 间 的 层 次 更 加 清 晰 ， 而 进 一 步 降 低 了 图 从 模糊熵 ： 像 的模糊性 。 最 后 ， 出 基 于 增 强 算 子 的 模 糊 阂 值 给 （） — Ｋ ∑ ∑ （ ）２ 法 的 全 过 程 ： 先 按 隶 属 函数 为ｓ函数 ， ＝ Ｎ＿ ２ 鲁 … ） ） Ｍ Ｉ － ｎ 一∑ 一 （ （ 首 将 其 中 申农 函数 为 ： 图像 由灰 度 数 据 域 转 换 到 模 糊 性 质 域 ， 并 （ ） 一 （ ，）ｎ “ Ｈ（ ） Ｉ （ ） 通 过 改 变 参 数 ｑ的 取 值 ， 映 射 函数 （ ） 使 ｘ （ ．Ｌ ）Ｉ（ ｌＬ ＾） １ ｌ （ ） Ｉ Ｉ ｎ ＿ （ ） 在 灰 度 区 间［ ， 一１上 滑 动 。 ０Ｌ 】 然后 通过 计 算 当（ ） ． 时 ， Ｘ）Ｅ（ 取 最大 值 ， 模 糊 率 Ｖ（ ， 得 模 糊 率 曲线 。 ｘ ：０ ５ Ｖ（ 、 ｘ） Ｘ） 获 偏 离 该值 时 ， （ 、 （ 取 值 下 降 。 ｖ ｘ） Ｅ ｘ） 对 于 Ｖ（ 时 ， 作 用 的 是 灰 度 值 分 布 ｘ） 起 ｑ ｑ 】 当 令 ｈ（） 图像 Ｘ中 灰 度取 ｌ 象 素 个 数 ， 在 区 间［ —Ａｑ， ＋△ｑ 上 的 象 素 ， 参 数 ｑ １为 的 将 （ ） 和 （ ） 写 为 如 卜形 式 ： １式 ２式 变 化 时 ， ｘ） 之变 化 ， Ｖ （ 为 参数 取 ｑ Ｖ（ 随 记 ｘ） 模糊率 ： 时 的 图像 模 糊 率 。 论 上 讲 ， 理 总能 找 到 某 个 ｑ ， 得Ｖ ｘ） 小 ， ０使 （ 极 因而 可 取 分 割 区 域 的 （ ） （ （ ， ） （） ３ 中心 值 为 ｑ 。 图像 灰 度 为 多 峰 分 布 时 ， ０当 用
一种优化绘制顺序的光线投射算法
一种优化绘制顺序的光线投射算法作者：赵文超万韬阮武桐朱耀麟来源：《软件工程师》2015年第04期摘要：针对光线投射算法难以满足实时性需求的问题，提出一种光线投射改进算法。
该算法把梯度估计、分类与着色、明暗计算过程放置体绘制预处理阶段，减少绘制过程计算任务；简化光照模型，从前向后进行融合运算提前终止融合，避免不必要的计算量。
实验结果表明该算法能有效提高光线投射算法的绘制速度。
关键词：分类与着色；明暗计算；图像融合中图分类号：TP3 文献标识码：AAbstract：For real-time ray-casting algorithm can not meet the requirements of the problem，an improved algorithm ray casting.The algorithm of the gradient estimation，classification and coloring，shading calculations placed volume rendering preprocessing stage，a drawing process to reduce the computational tasks；simplified illumination model，from front to back early termination of integration of the fusion operation，avoid unnecessary computation.Experimental results show that the algorithm can effectively improve the rendering speed of light projection algorithm.Keywords：classification and colored；shading calculation；image fusion1 引言（Introduction）可视化指利用计算机图像处理技术，将海量的测量数据转换为图像的技术[1]。
基于图形处理器加速光线投射算法的多功能体绘制技术
（ Ｇ Ｐ Ｕ ）ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ— ａ ｔ ｉ ｍｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ｒ ｅ ｎ ｄ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｏ ｆ ｍ ｅ ｄ ｉ ｃ ｌ ａ ｔ ｏ ｍｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ｉ ｍ ａ ｇ ｅ ｓ ．Ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ
ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｅ ｄ ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ ｌ ｙ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ａ ｌ ｇ ｏ ｉｔ ｒ ｈ ｍ．Ｆ ｉ ｒ ｓ ｌ ｔ ｙ ，ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ ｔ ｏ ｍｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｍｅ ｍｏ ￣
吕晓琪， 张传 亭 。 ， 侯 贺， 张宝华
（ 内蒙古科技大学 信息工程学院， 内蒙古 包头 ０ １ ４ ０ １ ０ ）
（ 通信作者电子邮箱 ｚ ｃ ｔ ｚ ｚ ｙ ２ ０ ０ ８ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ） ｒ
摘 要： 为克服 传统 算法 中体绘 制 交互速度 不流畅 、 重建耗 时长、 绘制效 果单一的 不足 ， 实现 了基 于图形处理 器 （ Ｇ Ｐ Ｕ） 的光线投 射算法用 于医学层析 图像 实时体绘 制 ， 并能快速切 换 不 同组 织器官 的绘 制效 果。首先 ， 读入 医学层
改进的光线投射法
样均进 行一次三线性插值 ， 是三维重 建的基本运算步骤 。
作者简介 ：钱鹰 （９ ８ ，男，重庆人，博士 ，教授，研究方 向为医学图像处理 ； 张翔 （９ ４ ） １６ 一） １８ － ，男，重庆人 ，硕士研究生 ，研 究方 向为医学 图像可视化； ＋ 通讯作者：赖均 （９０ ，男，四川宜宾人，博 士，讲师，研究方向为医学三维重建与模式识别。Ｅ ｍａｌ ｋ ９４ ２ ２ ． ｍ １ ７ 一） － ｉ ：ｋ １ ８ １＠１６ｃ ｏ
官 的 信 息 ， 医 生 的 诊 断 起 着 重 要 的 辅 助 作 用 。然 而 重 建 速 对 度 始 终 是 体 绘 制 发 展 过 程 中 的 一 个 关 键 的 制 约 因 素 ， 速 度 其 仍 然 难 以 满 足 交 互 使 用 的 需 求 。 为 了 提 高 重 建 速 度 可 以 从
光
值 计 算 以获 取 采 样 点 的数 值 ，对 采 样 点 的 插 值 运 算 是 体 绘 制
中最基 本的运算 。然而使 用大量 的三线 性插值来对采样 点进
行定位 ， 得 计算开销 巨大 ， 响 了实时交互性 。 使 影
２ 三维 数 据 空 间可 视化
在 一 个 标 准 ３位 数 据 场 内，数 据 类 型 的 含 义 包 扩 数 据 类 型 和 数 据 分 布 及 连 接 关 系 的类 型 两 个 方 面 … 删。 可 视 化 对 象
３８ ２ １ Ｖ １ ２ Ｎ ． 计 算 机 工 程 与 设 计 Ｃ ｍ ｕ ｒ ｎｉ ｅｎ ｄ ｅ ｇ ７０ ０１ ｏ ３， ｏ １ ， ． １ ｏ ｐｔ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｎ Ｄ ｓ ｎ ｅ ｎ ｉ ａ ｉ
改进的光线投射法
钱 鹰 张 翔 赖 均 ， ，
００５ （．重庆 邮 电 大学 软 件 学 院 ，重庆 ４ ０ ６ ；２ １ ０ ０ ５ ．重庆 邮 电 大学 计 算机 学院 ，重庆 ４０６）
改进的遗传算法在球面点分布问题中的应用
ｃｏ ｓ ｒ ｅ ｎ ｅｅ ｉ ｆｇ ｏ ｅ ｅ ｐ ｓＴ ｅ ａ ｖ ｒｏ ｒｍａｕ ｅ ｃ ｎ ｅｇ ｎ ｅ ｔ ｕｃ ｌ ｎ ｈ ｒ ｓｂ ｅ ｄ ａ ｄ ｈ ｒｄｔ ｏ ｏ ｄ ｇ ｎ ｔ ｅ ．ｈ ｙ ｃ ｎ ｏ ｅｃ ｍｅｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｖ ｒ ｅ ｃ ｏ ｑ ｉｋｙ ｆ ｄ ｔｅ ｙ ｙ ｉ
ｇ ｏ ｌ ｐｔｍｉ ａｉ ｎ ｓ ｌ ｔｏ ｎ ａ ｅ ｂ ｔｅ ｐ ｉ ｌ ａ ｉ ｚ ｔｏ ｏ ｕ ｉｎｓａ ｄ ｈ ｖ ｅｔ ｒｏ ｔｍｕｍ ｏ ｕ ｉ ｎｓｔ ａ ｈ ｓ ｘ ｓｉ ｇ ｏ ｓ ｏ ｓ ｌ ｔｏ ｈ ｎ ｔ ｏ ｅｅ ｉｔｎ ｎｅ ． Ｋｅ ｒ ：ｄ ｓｒ ｂｕ ｉ ｎ ｏｆＮ ｉ ｔ ｎ ｔ ｐｈ ｒ ；ｉ ｙ ｗｏ ｄｓ ｉｔｕ ｔｏ ｐｏ ｎ ｓｏ ｈｅｓ ｅ ｅ ｍｐｒ ｅ ｅ ｉ ｌ ｏ ｉ ｏｖ ｄ ｇ ｎｔｃａ ｇ ｒｔ ｈｍｓ ｅ ｌｃ ｄ ｎ ｏ￣ｈｏ ｏ ａ ；ｒ ａ — ｏ ｉ ｇ； ｇｎｌ ｌａ ｎｉ ｌ ｒｔ ｍ ｅ ｒ ｎｇ ａｇｏ ｉｈ
求 解 困难 等特点 ， 目前 国际 上对该 问题 的求解 主
要 采用 物理模 拟 、数学论 证 等方法 ］ ，它们 都 只 针对该 问题 的特 定情 况适用 ， 而且 求解 精度 有 限 ．
个点 分布 在三 维单 位球 面上 ，满 足某 种形 式 的 能量最 低 的分布 叫作 最优 的分 布 ．球 面点分 布 问题 有许 多不 同 的求 解 目标 ，可 以分 为最 优球 面覆 盖 、ｏ能量 最小 、球面 等面 积划 分 等 问题 ， ［ ． 这 些 不 同 的求 解 目标 分 别 对 应 着 不 同 的分 布 结 构 ．一 般情 况下 ，该 问题 如果 仅从 纯数 学论 证 的 角 度 出发 ，难 以解决 ．如何 找到 这样 的分 布不仅 在 数学 上 ，在物 理 、生 物和化 学 等学科 中都 具有
光线投射算法流程
光线投射算法流程Light ray tracing algorithm is a powerful technique used in computer graphics to create realistic images by simulating the effects of light on objects in a scene. This process involves tracing rays of light as they interact with the objects in the scene, calculating how they are reflected, refracted, or absorbed, and ultimately determining the final color of each pixel in the image. The algorithm works by simulating the path of light rays from the light source to the camera, taking into account factors such as shadows, reflections, and refractions along the way.光线投射算法是计算机图形学中使用的一种强大技术，通过模拟光线对场景中对象的影响来创建逼真的图像。
这个过程涉及追踪光线与场景中的对象相互作用，计算它们如何反射、折射或吸收，并最终确定图像中每个像素的最终颜色。
该算法通过模拟光线从光源到摄像机的路径，考虑沿途的阴影、反射和折射等因素。
One of the key principles of ray tracing is the concept of casting rays from the camera into the scene to determine what objects and surfaces are visible from that viewpoint. By tracing these rays andcalculating their intersections with the geometry of the scene, the algorithm can determine which objects contribute to the final image and how they affect the overall lighting and shading in the scene. This process is computationally intensive but can produce highly realistic images with accurate lighting and reflections.光线投射的一个关键原则是从摄像机向场景中发射射线，以确定从该视点可见的对象和表面。
基于类球形亮度变换的水果表面缺陷提取
基于类球形亮度变换的水果表面缺陷提取随着现代科技的发展与进步，大量的水果被广泛应用到了人们的生活和工业领域中。
无论是运输、采摘、还是销售，甚至是果汁等食品加工行业，水果都扮演着非常重要的角色。
然而，随着人们越来越对食品质量的重视，水果表面的质量成了与存活还是被淘汰的关键因素之一。
因此，如何快速、准确地检测出水果表面存在的缺陷，提高产品的质量，已经成为水果加工行业研究的热点问题。
本文将介绍一种基于类球形亮度变换的水果表面缺陷提取方法。
1. 引言水果表面缺陷检测是充满挑战性的任务，它包括异物、裂缝、病斑、划痕等众多种类。
水果表面的光照、颜色、纹理等多种因素，都为缺陷检测带来了一定的难度。
其中，光照变化是水果检测中最主要的挑战之一，特别是在光线不充足的环境下。
因此，本文提出一种基于类球形亮度变换的水果表面缺陷提取方法。
这种方法通过提取光度信息，实现了光照的纠正，从而避免了光照变化对检测结果的影响，使得检测结果更加准确。
2. 相关工作传统的缺陷检测方法主要是基于图像的统计分析、形态学变换、机器学习等技术。
然而，这些方法存在一定的局限性：对光照的敏感度比较大，处理速度比较慢，还需要手工调参等。
近些年来，深度学习等技术的发展为缺陷检测提供了一条新的思路。
基于深度学习的方法可以通过对大量样本的学习获取具有泛化能力的模型，对于光照、纹理等复杂场景的处理也更加适应。
因此，现有的水果表面缺陷检测方法大多使用了这些方法。
但是，这些方法存在以下一些问题：1. 数据采集难度大，标注数据成本高。
2. 需要更加大容量的运算设备。
3. 模型无法确保泛化性能。
基于此，我们提出了基于类球形亮度变换的水果表面缺陷提取方法。
这种方法不仅提高了检测精度，还避免了深度学习方法在数据搜集和模型训练上存在的问题。
3. 方法3.1 方法概述本文提出的缺陷检测方法主要包括以下五个步骤：1. 图像预处理：将原始图像进行预处理，包括亮度增强、去噪等操作。
基于改进迭代反投影算法的遥感影像超分辨率重建
基于改进迭代反投影算法的遥感影像超分辨率重建郭桐宇【摘要】For the example of single frame image super resolution reconstruction,the resconstructed image is generally dark and its texture edges are unclear.In the analysis of the problem of the contrast limited histogram equalization,an improved method is proposed by combining the method with iterative back projection method.Matlab simulation result shows that this algorithm can not only improve the contrast of the image,but also the information entropy is better than the traditional iterative back projection algorithm.%针对单帧遥感影像进行超分辨率重建时,重建图像存在偏暗、纹理边缘不清晰等问题.在分析限制对比度直方图均衡化算法后,提出一种将上述算法与迭代反射投影算法相结合的改进方法.M atlab仿真实验结果表明,这种结合的算法既能提升图像对比度,其信息熵也优于传统的迭代反投影算法.【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2018(027)002【总页数】4页(P62-64,70)【关键词】迭代反投影;超分辨率重建;限制对比度直方图均衡化【作者】郭桐宇【作者单位】辽宁工程技术大学,辽宁阜新123000【正文语种】中文【中图分类】P237目前国产遥感卫星影像空间分辨率较低，采用提升传感器件的方法需要耗费大量的开支，为节约成本，通常采用在算法上进行改进来提升遥感卫星影像的空间分辨率。
设计程序实现点光源移动时,球体的观察效果。
设计程序实现点光源移动时,球体的观察效果随着计算机图形学技术的不断发展，越来越多的程序员开始尝试利用计算机图形学实现各种有趣的效果。
其中，通过点光源移动时，观察球体的效果在计算机图形学领域备受关注。
本文将从理论、实践两方面进行分析和讨论，希望能够帮助读者更好地理解和应用点光源移动时，球体的观察效果。
一、理论分析1. 点光源的特点点光源是计算机图形学中常用的一种光源类型，它具有光线方向集中、光线强度随距离增加而减弱等特点。
在球体的观察效果中，点光源的位置和光线强度会直接影响到球体表面的明暗变化。
2. 球体的光照模型球体的光照效果可以通过光照模型来进行描述，其中包括环境光、漫反射光、镜面光等部分。
在观察球体时，这些光照部分会根据点光源的位置和强度而产生不同的效果。
3. 点光源移动对球体观察效果的影响当点光源移动时，其位置和方向的变化会导致球体的阴影、高光等部分发生变化。
这种变化能够使观察者更加直观地感受到球体的立体感和表面光滑度。
二、实践应用1. 选择合适的编程语言和图形库在实现点光源移动时，观察球体的效果时，我们首先需要选择合适的编程语言和图形库。
常用的编程语言包括C++、Python等，常用的图形库包括OpenGL、DirectX等。
2. 实现点光源的移动我们需要在程序中实现点光源的移动功能。
通过调整光源的位置和方向，可以让观察者在不同角度和距离下观察到球体表面的变化。
3. 实现球体的光照效果我们需要在程序中实现球体的光照效果。
根据光照模型和点光源的属性，我们可以计算出球体表面不同部分的光照情况，从而实现观察效果。
4. 结合实际案例进行调试和优化我们可以结合一些实际案例进行程序调试和优化。
通过不断地调整点光源的位置和球体的光照模型参数，可以得到更加逼真和写实的观察效果。
三、总结通过本文的理论分析和实践应用，我们可以更好地理解和应用点光源移动时，球体的观察效果。
在实际项目中，程序员可以根据实际需求和场景要求，灵活地调整和优化点光源的属性和球体的光照效果，从而得到更加理想的观察效果。
基于改进光线投射算法的体数据显示
基于改进光线投射算法的体数据显示嵇杰;王昀【摘要】The ray casting is a widely used basic volume rendering algorithm.It can get high quality image but the computation of traditional sampling-points method is overlarge and the rendering speed is very slow.Aimed at the shortcoming,an algorithm that takes the advantage of the recurrence relation of parallel projection line during the sampling process is presented to improve the speed of obtaining the sampling-points and the speed of reconstruction.Finally,the algorithm is realized on PC platform.The result shows that compared with standard ray casting algorithm,the accelerate algorithm does not only improve the rendering speed for nearly ten times but it does not reduce any image quality.It gives a more capable method for the application of medical image 3D reconstruction.%光线投射算法属于直接体绘制(DVR)中应用比较广泛的算法,其优点是绘制质量高,但是存在采样点计算量大,绘制速度慢的问题.针对这一问题,本文利用投射光线在物空间的传递性质,提出了一种改进的计算采样点位置的算法,加快采样点的获取速度,提高图像三维重建的效率.该算法在PC机平台上得到了实现,不仅在图像质量上得到保证而且绘制速度又有很大提高,为图像的三维重建提供了有效的手段.【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2017(026)009【总页数】5页(P205-209)【关键词】光线投射;直接体绘制;三线性插值;向量外延【作者】嵇杰;王昀【作者单位】中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,南京211103;中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,南京211103【正文语种】中文科学计算可视化是一门新兴的计算机图形学方向的应用学科.它能够将抽象的数学符号变为直观的几何图形或图像,有助于研究人员观察其结构,指导模拟与计算过程. 直接体绘制技术[1]直接从体数据集(Volume Data)中提取内在的本质信息,借助交互式图形图像技术来展现其结构,是科学计算可视化的一个重要研究方向.直接体绘制技术主要有两大类:以对象空间为序的单元投影方法和以图像空间[2]为序的光线投射算法.光线投射方法[3]的优点之一是不会丢失体数据所包含的信息,使得观察者可以从一幅图象感受到整体的信息.另外,该方法可以将体数据包含的信息分成若干类,将某类对象加以特殊处理,隐藏或者突出展现这类数据的可视化图像.体绘制方法的另一个优点是不需要构造曲面这一中间环节.但是,这种方法也有缺点,因为在绘制过程中,所有的信息均参与运算,计算量较大,影响可视化过程的实时性.针对上述缺点,本文提出一种改进的光线投射加速算法.该方法利用投射光线投射光线在物空间的传递性质,改进采样点位置的计算过程,减少计算量,以达到加速效果. 光线投射算法是一种以图像空间为序的直接体绘制算法,其基本原理是:首先,屏幕上的每个像素向视点方向发出一条射线穿过体数据;然后,在这条射线进行等间距重采样[4],计算各重采样点的颜色值和不透明度;最后,按照由前向后或由后向前的顺序合成射线上各重采样点的颜色值和不透明度,即得到该像素颜色.原理如图1所示.光线投射具体流程步骤如图2所示.光线投射算法是从视点发出一条射线,穿过数据场,与射线相交的体素作为采样点.在物空间下,建立坐标系.假设有一个长宽高分别为的长方体,如图3所示,数据定义在网格节点上,相邻8个网格节点构成一个体素.节点可表示为节点的空间坐标为对应的体数据的值为沿着射线方向,以ΔL为步长,等间距采样.已知射线的方向向量为:C为下一个采样点.将投影到XOZ平面,得到投影为则有:在XOZ平面内,将方向正交分解有:而的长度为:则,在X轴与Z轴方向上的正交分解长度为:将式(4)代入到式(5)(6)中,则采样点C对于上一采样点,在方向上的偏移量为:且在数据抽取过程中采用了XML的对象-关系映射技[5]把式(8)代入式(7),可以计算得出采样点的参数方程:而是投射光线穿过体数据的第一个交点,可以很容易求得,所以只需要求交一次,便可得到这条射线上的所有采样点,减少计算量,提高采样点位置确定效率.传统的光线投射法中,由于三维重建的数据场都是离散的,采样点一般不会正好在数据点的位置.因此,必须依靠插值计算以获取采样点的数值,这是体绘制中最基本的运算,如图4所示.(1)沿Y轴方向线性插值得到:(2)沿X轴方向线性插值得到:(3)沿Z轴方向线性插值得到:将式(10)和(11)代入到式(12)中得到立方体内重采样的数据:三线性插值[6]被分解为7次线性插值操作,共需要7次加法运算和14次乘法运算,然而使用大量的三线性插值来对采样点进行定位,使得计算开销巨大,影响了实时交互性.属性映射[7]是通过传递函数(Transfer Function)来完成的,最简单的传递函数可表示为:其中分别代表颜色的红、绿、蓝分量和不透明度.在数据对象结构的描述中,不透明度起了主要作用,而颜色只是一个强调和美化的因素.因此,不透明度的计算是传递函数设计的主要工作.不透明度α可以是标量,也可以是向量(本文中的α为标量).根据α维度的不同,传递函数可以分为一维传递函数、二维传递函数和多维(三维及以上)传递函数.一维传递函数的α是体素值,二维及以上的传递函数加入了其他的数据特征,如梯度等.传递函数维数的增加可以全面地展现体数据特征[8],但同时存储空间和计算复杂度也呈指数级增长在体绘制过程中,最后一个环节便是图像的合成.从成像屏幕上的每一个像素出发,发出一条射线穿过三维数据场,在这条射线上对数据场中的体素进行重新采样[9],并根据一定顺序将采样体素颜色大小和不透明度大小进行累加计算,最终得到成像屏幕上每个像素的颜色,得到合成图像.在光线投射算法中,按照最后合成的顺序分为两种合成算法.假设在体数据中,第n个体素的颜色大小是Ccur,不透明度大小是Ocur.合成图像时发出的射线在进入该体素之前颜色大小是Cin,不透明度大小是Oin,穿过该体素之后颜色大小是Cout,不透明度大小是Oout,下面我们对不同合成顺序两种方法进行讨论.1)沿着射线由后向前的顺序合成假设入射光线最开始的颜色的数值大小是C0,穿过n个体素,其中第n个体素颜色的数值大小是Cn,不透明度的数值大小是On,即透明度的数值大小是合成后的颜色的数值大小是C,则.由公式(15)我们推断出:这种沿着射线,从后往前不断累加采样点颜色和不透明度的算法,不需要对O的值累计计算就能得到最终的合成图像[10].2)沿着射线由前向后的顺序合成按照从前往后的次序来进行合成,可以得到以下公式:这种沿着射线,由前向后不断累计采样点颜色和不透明度的算法可以省去无效采样点的计算,原因是不透明度O随着采样点的累计,必然逐渐变大,当不透明度O接近于1时,表明此像素几乎是一点都不透明的了,基本上可以忽略剩下的体素对最终成像结果的影响,省去无用的计算,所以运行速度比较快.如图5所示.为了验证系统的有效性,我们选取了8个体数据文件作为实验数据,各体数据文件的具体参数及实验结果如表1所示.(1)绘制时间对比由这8组随机选取的体数据进行测试,得到表1的实验结果,通过对实验数据分析,如图6所示,我们发现,对同一组体数据而言,使用本文的方法,在耗时上要比传统方法提升很多;对于传统方法而言,体数据的大小对绘制时间影响较大,有点接近指数级,而本文的方法中体数据大小对绘制时间影响较小,几乎是线性的.(2)绘制效果对比由于篇幅关系,我们选取其中的4组数据,对其绘制结果进行分析,如图7中所示.对选取的4组绘制结果进行分析,在图7(a)、(b)、(c)、(d)中左侧的结果都是采用传统方法绘制的,右侧的则是采用本文的方法绘制的,从绘制效果来看,本文的方法在某些细节层次上的刻画不如传统方法,如(a)、(b)、(c)中矩形区域的细节绘制,但是从整体绘制效果上来看,本文方法基本上能够达到传统方法的绘制效果.本文利用射线在空间传播的特性,提出向量外延法确定采样点位置,加快采样点位置确定速度.本文算法利用空间几何性质,将投射光线沿X,Y,Z轴进行正交分解,求出相对位置偏移量,只需要一次求交,再根据相邻关系得到所有采样点位置,比三线性插值运算量少,效率得到提高.此算法已经在PC机上编程实现,通过实验数据的分析,本文的算法在耗时上明显比传统方法要低,而且体数据文件大小对绘制的效率影响几乎是线性的,传统方法却几乎是指数级的;另外,从绘制效果上来看,本文的方法在细节的绘制上不如传统方法,但是整体绘制效果与传统方法差距不大.如何进一步提高绘制效果,提升成像质量,是以后重点研究的方向.【相关文献】1 唐泽圣.三维数据场可视化.北京:清华大学出版社,1999.2 邢琪.基于光线投射体绘制的医学图像可视化方法研究与实现[硕士学位论文].成都:西南交通大学,2007:1–8.3 钱鹰,张翔,赖均.改进的光线投射法.计算机工程与设计,2011,32(11):3780–3783.4 胡英,徐心和.基于光线相关性的快速光线投射算法.中国图象图形学报,2004,9(2):234–240.[doi:10.11834/jig.20040243]5 文四立,唐卫清,刘慎权.光线追踪显示体数据的新求交算法.计算机学报,1994,17(4):241–249.6 彭延军,石教英.体绘制技术在医学可视化中的新发展.中国图象图形学报,2002,7(12):1239–1246.[doi:10.3969/j.issn.1006-8961.2002.12.002]7 李冠峰,黄毓瑜,杨光.体可视化的快速光线投射算法.工程图学学报,2000,(3):97–102.8 Parker S,Parker M,Livnat Y,et al.Interactive ray tracing for volume visualization.IEEE Trans.on Visualization and Computer Graphics,1999,5(3):238–250.[doi:10.1109/2945.795215]9 Watt A.3D Commputer Graphics.3rd ed.Reading,MA:Addison-Wesley,1999.10 黄展鹏,周苏娟,赵洁.直接体绘制加速算法综述.计算机与数字工程,2008,36(3):28–30,73.。
改进的三维可视化用光线投射算法
改进的三维可视化用光线投射算法【摘要】把图像处理、光线投射与包围体技术有机结合，提出了一种提高成像质量和速度的三维可视化新方法。
该方法利用物体空间的包围体算法来减少追踪光线的数量，加快了绘制速度。
通过实际的医学胸部CT图像的三维重建实验，取得了较好的三维显示效果和速度，验证了改进的光线投射算法对胸部CT图像的快速三维可视化问题的有效性。
【关键词】光线投射算法；包围体算法；可视化；三维重建；胸部CT图像Abstract: A novel method for 3D visualization with improved image quality and speed has been developed by closely combined use of image processing, ray casting and bounding box technology. The method applied space objects bounding box tracking algorithm to reduce the amount of light, and improved ray casting algorithm to speed up the rendering speed. Good performance speed and 3D display were achieved by a three-dimensional reconstruction experiment with real medical chest CT images, and the effectiveness of the improved lighting projection algorithm for rapid 3D visualization of the chest CT images was confirmed.Key words: Ray casting; visualization; 3D reconstruction; Chest CT image科学计算可视化 (visualization in scientific somputing)是指运用计算机图形学或者一般图形学的原理和方法，将科学与工程计算等产生的大规模数据转换为图形、图像，以直观的形式表示出来［1,2］。
一种改进的光线投射方法_何士和
0 引言
图像三维重建及其可视化技术，是通过对获得 的数据或二维图像信息进行处理，生成物体的三维 结构，并按 照 人 的 视 觉 习 惯 进 行 不 同 效 果 的 显 示。
目前，在可视化领域，医学图像的可视化［1 － 2］是最活 跃的研究领域之一，利用可视化技术将获得的人体 信息重建成三维效果，便于观察人体内部的真实结 构。医学图像可视化的方法主要分为面绘制和体绘 制两大类。体绘制包括光线投射算法、错切形变算 法、抛雪球算法和纹理映射算法。其中光线投射算
图 1 光线投射算法
图 2 三次线性插值
单位立方体内采样点 Vxyz = （ x，y，z） 的数值计 算如下：
132
中国体视学与图像分析
2013 年 第 18 卷 第 2 期
Vxyz = V000 （ 1 － x） （ 1 － y） （ 1 － z） + V100 x（ 1 － y） （ 1 － z） + V010 （ 1 － x） y（ 1 － z） + V001 （ 1 － x） （ 1 － y） z + （ 1） V101 x（ 1 － y） z + V011 （ 1 － x） yz + V110 xy（ 1 － z） + V111 xyz
［1］ Li Zhenwei，Zhang Jianguo. Study on volume rendering of CT slices based on ray casting［C］/ / The 3rd IEEE International Conference on Computer Science and Information Technology. Chengdu： 2010： 157 － 160.
基于包围跳跃的计算统一设备架构光线投射算法
基于包围跳跃的计算统一设备架构光线投射算法方军;房晓阳;肖亮【摘要】针对传统光线投射算法绘制速度慢和图形处理器(graphics processing unit,GPU)不能有效进行并行计算的缺点,文章提出一种基于包围跳跃的计算统一设备架构(compute unified device architecture,CUDA)光线投射算法.首先介绍了CUDA的编程模型和线程结构,然后用包围盒技术隔离体数据周围无效的空体素,减少投射光线的数目;利用光线跳跃技术,在包围盒内进行快速光线的合成,跳过透明的体素,减少大量体素的重采样;最后使用CUDA强大的并行处理计算的功能实现光线投射算法.实验结果表明,在保证图像质量的同时,绘制速度上比基于GPU加速的光线投射算法有14倍的提高,能够接近实时绘制,有很好的应用价值.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)012【总页数】5页(P245-249)【关键词】光线投射;体绘制;光线跳跃;包围盒;统一计算设备结构【作者】方军;房晓阳;肖亮【作者单位】南京理工大学计算机科学与工程学院,南京210094;南京理工大学计算机科学与工程学院,南京210094;南京理工大学计算机科学与工程学院,南京210094【正文语种】中文【中图分类】TP391.41科学计算可视化(visualization in scientific computing)［1］是1987年提出并发展起来的一个新的研究领域，在医学、地质勘探、分子模型构造和气象学等领域被广泛应用。
可视化方法分为两类:面绘制和体绘制。
面绘制算法首先由三维数据场构造中间几何图元，然后用计算机图像处理技术、计算机图形学技术进行绘制;但不能得到数据场的内部信息。
而体绘制直接在体数据集中绘制体素，由三维数据场产生屏幕上的二维图像，并不构造几何图元，能生成高质量的图像且有详细的内部信息。
其中光线投射算法是一个经典的体绘制方法，图像质量最高，应用最为广泛;但由于该算法自身的缺点，绘制速度非常缓慢，达不到实时绘制。
一种改进的基于GPU编程的光线投射算法
一种改进的基于GPU编程的光线投射算法康健超;康宝生;冯筠;王国栋;唐斌;赵建东【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2012(048)001【摘要】针对传统光线投射算法采样效率低、绘制精度差等缺点,提出一种新的体绘制算法,所给算法采用新的采样合成函数,并结合经典的Blinn-Phong光照模型,采用不透明度提前截止判断光线终止.整个过程使用Cg语言编写顶点程序和片段程序来实现.实验结果表明算法既可以增强传统光线投射算法的绘制效果,也可以加快算法的速度.%For the low sampling efficiency and poor sampling efficiency in the traditional ray casting algorithm, a volume rendering algorithm with a new sample synthesis function is proposed. This algorithm applies Blinn-Phong illumination model and uses early opacity termination. It' s implemented by vertex programs and fragment programs in Cg language. The results of experiment show that this algorithm can not only enhance the effect of traditional ray-casting algorithm, but also accelerate the speed of the algorithm.【总页数】3页(P199-201)【作者】康健超;康宝生;冯筠;王国栋;唐斌;赵建东【作者单位】西北大学信息科学与技术学院,西安710127;西北大学信息科学与技术学院,西安710127;西北大学信息科学与技术学院,西安710127;西北大学信息科学与技术学院,西安710127;西北大学信息科学与技术学院,西安710127;西北大学信息科学与技术学院,西安710127【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.一种基于GPU的改进光线投射算法 [J], 张阿关;蒋慧琴;马岭;杨晓鹏;刘玉敏2.一种改进求交的自适应光线投射体绘制算法 [J], 樊鹏;郭宝龙3.基于改进光线投射算法的体数据显示 [J], 嵇杰;王昀4.一种改进的基于CUDA的纹理映射和光线投射结合的体绘制算法 [J], 朱奭;常晋义5.一种改进的光线投射算法 [J], 丁庆木因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种改进的球栅阵列封装焊点射线图像阈值分割算法
一种改进的球栅阵列封装焊点射线图像阈值分割算法李伟;张硕【期刊名称】《光子学报》【年(卷),期】2011(40)7【摘要】球栅阵列封装焊点的射线图像具有信噪比差、背景不均匀等特点,故传统的阈值分割方法无法将目标焊点与背景图像很好的分割.本文通过对球栅阵列封装焊点射线图像直方图的分析,利用了自适应维纳滤波对阈值分割前的图像进行了预处理.根据图像的差异来调整该滤波器的参量,对局部差异大的地方进行小的平滑操作,对局部差异小的地方进行大的平滑操作.在最大类间方差法的基础上,对分割后的图像进行了进一步的分析并提出了改进的二次分割方法.改进的方法为并不直接通过OTSU法进行二值化处理来去除背景,而是在阈值分割得到的两个灰度级内通过计算中值和统计最大灰度像素的方法得到了更优化的阈值,使得去除背景后的焊点图像整体更加清晰和均匀.在背景灰度级内寻找了一个合适的灰度级作为处理后的灰度图像新背景,实验证明该方法明显改进了传统最大类间方差法对球栅阵列封装焊点射线图像的阈值分割效果.【总页数】5页(P1046-1050)【关键词】球栅阵列封装;X射线;阈值分割;维纳滤波【作者】李伟;张硕【作者单位】长安大学信息工程学院;长安大学陕西省工程研究中心【正文语种】中文【中图分类】TP391.4【相关文献】1.球栅阵列封装焊点随机振动下失效的动态监测 [J], 汤大赟;2.球栅阵列封装器件焊点失效分析 [J], 汪洋3.球栅阵列封装器件焊点失效分析 [J], 汪洋4.一种基于X射线成像的球栅网格阵列封装芯片焊接检测方法 [J], 冯辰越;黄慧;马燕5.微电子封装微尺度球栅阵列焊点三点弯曲应力应变分析 [J], 梁颖;黄春跃;殷芮;黄伟;李天明;赵宏旺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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（ 宁工程技 术 大 学 电子 与信 息 工程 学 院 ，辽 宁 葫芦 岛 １５０ ） 辽 ２ １５
摘 要 ：为提 高光线投射算 法的绘制速度和 图像绘 制质 量 ，提 出了一种针对 类球 形对 象的改进光 线投 射 算法。该算 法首先
设置球 形 包围盒的方法剔除对最后绘 图结果没有影 响的光线投 射 ，用快速 求交的方 法来提 高获取采 样点 的速 度 ，通过 自适 应采样 的方法加入新的采样点来提 高绘制 图像 的质量 。实验 结果表 明该算法 不仅 比传统 方法绘制 出的 图像质 量清晰 ，并且
Ｉ ｒ ｖ ｄｒｙｃ ｓｉｇａｇ ｒｔｍ ｏ ｐ ｅｉａ ｂ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ａ －ａ ｔ ｌｏ ｉ ｎ ｈ ｆｒｓ ｈ ｒｃ ｌ ｊｃｓ ｏ ｅ
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ｓ ｅ ｄ． ｐｅ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｖ ｌ ｍｅ ｒ ｎ ｅ ｉ ｇ；ｒ ｙ ｃ ｓ ｉ ｇ；ｓ ｈ ｒｃ ｌ ｏ ｎ ｉ ｇ ｂ ｘ；ａ ａ ｔｖ ；ｖ ｌｍ ｅ ｄ ｔ ；ｓ ｈ ｒｃ ｌ ｏ ｕ ｅ ｄ ｒｎ ａ ａ ｔ ｎ ｐ ｅ ｉａ ｕ ｄ ｎ ｏ ｂ ｄ ｐ ｉｅ ｏ ｕ ａ ａ ｐ ｅ ｉａ
０ 引 言
光线投射算 法 （ａ ａｔ ｇ ｒｙｃｓｉ ）因其实现原 理简单 ，能生 ｎ 成较清 晰的图像 ，而被广泛 的应用＿ ］ １ 。但 该算法存 在着两
非 空体 素间 的距 离 ，这样 便可 跳过这 些 空体 素 ，以上 这些 方 法都 不同程度 的减 少 了计 算量 。同 时，在 保证 图像 质量 的前提下 ，加快 了绘制 速度 。但 这些 方法很 少能 做到 同 时
提 高 了算 法 的执 行 速 度 。 关 键 词 ：体 绘 制 ；光 线投 射 ；球 形 包 围盒 ； 自适 应 ；体 数 据 ；类 球 形 中 图 法 分 类 号 ：ＴＰ ９ 文 献 标 识 号 ：Ａ 文章 编号 ： ０ ０７ ２ （０ ２ ８３ ３—５ ３１ １ ０－０ ４ ２ １ ）０ —２ ９０
ｓ ｈ ｒｃ ｌ ｏ ｎ ｉｇｂ ｘ ｎ ｈ ｎｉｃｅ ｓ ｈ ｐ ｅ ｆｇ ｔｉｇｓ ｍｐｉｇｐ ｉｔ ｙｒｐｄｉｔｒｅ ｔ ｇｍｅｈ ｄ，ａ ｄｆｎ ｌ ｄ ｅ ｐ ｅ ｉ ｕ ｄｎ ｏ ，ａ ｄｔ ｅ ｒａ ｅｔ ｅｓ ｅｄｏ ｅｔ ａ ｌ ｏｎ ｓｂ ａ ｉ ｅ ｓｃｉ ｔ ｏ ａ ｂ ｎ ｎ ｎ ｎ ｎ ｎ ｉａｌ ａ ｄｎ ｗ ｙ
保证绘 制的速度和保 证绘 制 图像 的质量 清晰 。根 据上 述情 况 ，本 文针对类球 形对 象 ，提 出了一 种利用 球形 包 围盒减
个缺点 ｌ ］ ，一是 因为体 数据 巨大 导致整 个重 建过 程变 慢 ， ３
此外 ，在重采样及 图像合 成 的过程 中如果 观察 方 向发 生 变 化则效率会 变得很低 ；二是 在确 定采样 点之 后 ，计算 采样 点 的特征值使用 的三线 性插 值方 法影 响绘制 的实 时性 。研
２ １ 年 ８月 ０２ 第 ３ ３卷 第 ８期
计算机 工程与设ห้องสมุดไป่ตู้
ＣＯＭ ＰＵＴＥＲ ＥＮＧＩ ＥＲＩ ＮＥ ＮＧ ＡＮＤ ＤＥＳ ＧＮ Ｉ
Ａｕ ． ０ ２ ｇ ２ １ Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ８ １３ ．
针 对 类 球 形对 象 的 改 进 光 线 投 射 算 法
孙 劲光 ，杨新年＋，李 扬