Renderización Volumétrica

Universidad de Concepción
Facultad de Medicina
Tecnología Médica








Integrantes: Alan Carrasco
Ximena Díaz
Camila Sanzana
Asignatura: Procesamiento de Imágenes
Docente: Felipe DonsoFecha de entrega: 28/06/2012
INTRODUCCIÓN
En este informe se describe la renderización volumétrica o volume rendering, su papel en el proceso de visualización y las diferentes técnicas directas e indirectas junto con métodos de optimización.
Este proceso de visualización se encuentra compuesto por cuatro partes: la recolección de datos, elprocesamiento de la imagen, la construcción de la superficie y el display: la muestra en pantalla de la imagen. Cada uno de estos escenarios tiene importantes repercusiones en el resultado final.
En cuanto a las técnicas, existen dos tipos de métodos de renderizado volumétrico: directo e indirecto. Los métodos de tipo directo son varios y generan imágenes en 3D volumétricas sin extraer explícitamentesuperficies geométricas a partir de los datos. El indirecto utiliza un tipo de algoritmo que veremos en el desarrollo del trabajo.
Un volumen es un arreglo tridimensional de voxeles. Un voxel es la unidad mínima que compone un objeto tridimensional: es el equivalente a un pixel en una imagen 2D.
El renderizado volumétrico consiste en visualizar los datos basados en voxeles en una imagen, esdecir, se trata de la técnica para proyectar un conjunto de datos unidimensionales (generalmente tridimensionales) en una imagen 2D, para tener un entendimiento de la estructura contenida dentro de los datos. Se trata de un campo nuevo pero de rápido crecimiento tanto en computación gráfica como en visualización de datos.
Estas técnicas son usadas en medicina, astrofísica, química, ingenieríamecánica y otras áreas.




VOLUME RENDERING
Esta técnica de representación tridimensional toma todo el volumen de datos y suma la contribución de cada voxel a lo largo de una línea, partiendo desde el ojo del observador a través del volumen de datos y representando la composición resultante para cada pixel de la pantalla. Por lo tanto, todos los voxels pueden contribuir a la imagen final lograndouna mayor fidelidad de la misma.
Volume Rendering (Despliegue de Volúmenes) consiste en visualizar los datos basados en voxeles en una imagen.
Ventajas del volumen rendering
Representación explicita , permite representar volúmenes con características externas e internas, acerca de todo el volumen del objeto
Posee alto nivel de realismo
Fuerte impulso de desarrollo en los últimos años, estodebido a sus múltiples aplicaciones en distintos campos, siendo en la medicina de mucha utilidad para evaluar estructuras espacialmente.

Desventajas del volumen rendering
Requiere de grandes requerimientos de hardware
Su toma de datos suele ser muy compleja , debido a la gran cantidad de datos que se tiene que manejar, esto conlleva que las aplicaciones 3D de estos datos sean lentas al momentode Mostar el resultado
Presenta perdida de la información del color por parte de los dispositivos de adquisición

El proceso de visualización se encuentra compuesto por cuatro partes: la adquisición de datos, el procesamiento de la imagen, la construcción de la superficie y el display: la muestra en pantalla de la imagen, que veremos a continuación:

A. Adquisición de datos
Los datosvolumétricos son generados a partir de diversas fuentes. Pueden ser adquiridos por observación empírica o simulación por computadora. Usualmente son obtenidos por escaneo del objeto (IRM, TAC). También a partir de objetos sintéticos, como un bloque de textura de madera. Escaneos médicos como la imagen por resonancia magnética (IRM) miden el espacio tridimensional como un cuadriculado estructurado...