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체적 가시화의 가속화기법 비교 분석

Title
체적 가시화의 가속화기법 비교 분석
Other Titles
(The) acceleration techniques for Fast Volume Rendering
Authors
엄진영
Issue Date
1997
Department/Major
대학원 전자계산학과
Keywords
가속화기법가시화체적 가시화전자계산
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Abstract
Medical images of CT or MRI are reconstructed to 3D volume rendering images. This is called Volume Visualization. Existing Visualization algorithms have some problems. They are the time of visualizing. Complex visualizing algorithm has the complex computation. It is the cause of slow visualizing. Volume Visualization has the two type of algorithm. They are the image-order visualization and the object-order visualization. RayCasting is the image-order visualization algorithm. It is independent on the volume size. But it needs the time of memory relocation. Splatting is the object-order visualization algorithm. It is dependent on the volume size. But it doesn't need the time memory relocation. Both of them cost the huge time of rendering. Volume Visualization need the high quality of the image and the fast speed of rendering, simultaneously. But they are in the relationship of tradeoff. The solution is not easy. This thesis applies some of speed-up techniques in the volume visualization algorithm. The speed-up techniques are hybrid-redering, classification using octree or RunLengthEncoding. The first technique is the combination of RayCasing and Splatting. The result has the merit of them. The second and the third techniques apply in the couse of classification. They result in compression of the volume data. And so they can speed-up the rendering. But they need the extra data structures and is dependent on the coherence of the voxels. The combination of the three techniques is possible. This thesis compares the effect between the combination algorithms. Especially, the author focus on the image quality and the time. ShearWarp of hybrid rendering is effective in high image quality. Octree and RLE are effective in speedy rendering. But the latter need the extra memory and time for constructing of data structures.;의학용 단층 영상을 3차원 체적으로 재구성하여 컴퓨터 영상으로 가시화 하는 과정에서 기존에 사용하던 가시화 기법은 몇가지 문제점을 가지고 있었다. 영상중심 가시화의 대표적인 기법인 RayCasting의 경우 원시 체적 데이터의 크기에 독립적인 반면 메모리에 저장된 데이터의 위치와 계산에 참여하는 영상 데이터의 순서가 일치하지 않기 때문에 추가의 메모리 위치 계산이 필요하다. 이것은 가시화의 속도를 느리게 하는 원인이 된다. 객체 중심 가시화의 대표적인 기법인 Splatting의 경우는 추적하는 데이터의 순서와 메모리에 저장된 데이터의 위치가 동일하여 추가의 위치 계산이 필요하지 않지만 객체 중심으로 계산을 수행함으로 원시 체적 데이터의 크기가 커질수록 가시화의 속도도 함께 느려지게 된다. 의학 영상에는 높은 질의 영상 결과와 함께 빠른 가시화 속도가 요구된다. 그러나 영상의 질을 높이기 위해서는 여러 가지 복잡한 수식이 사용되게 되고 이러한 수식은 가시화의 속도를 느리게 하는 원인이 되므로 영상의 질과 가시화의 속도간에는 트래이드오프(TradOff)의 관계가 성립되게 되었다. 그럼에도 불구하고 두가지 장점을 동시에 만족 시키는 가시화 기법이 요구되었고 그러한 요구를 만족시키는 연구로 체적 가시화의 가속화 기법이 등장하였다. 본 논문에서 연구한 가속화 기법은 가시화 단계에서 계산의 복잡도를 단순화 시켜 가시화 시간을 단축시키는 방법이다, 복셀의 투명도를 지정하는 클래시피케이션(Classification) 단계에서 투명 복셀을 가시화 계산에서 제외시키는 RLE(RunLengthEncoding)기법과 옥트리(Octree) 기법을 연구하였고 2차원 영상으로 가시화하는 렌더링 단계에서 기존의 가시화 기법의 장점만을 고려한 하이브리드 기법인 ShearWarping에 대하여 연구하였다. 이러한 기법은 고급의 영상의 질을 유지하면서 전체 가시화의 속도를 빠르게 함으로 두가지 요구사항을 동시에 만족시키는 기법이다.
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일반대학원 > 컴퓨터공학과 > Theses_Master
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