Visualización de volúmenes multi-resolución con manejo eficiente de la segmentación de la textura altas

Abstract

El despliegue de volúmenes es un área muy demandada en la actualidad. Con el desarrollo de nuevas tecnologías para la captura de volúmenes, se ha mejorado la resolución de los datos volumétricos, lo cual implica un aumento considerable en el tamaño de los mismos. Los computadores convencionales, e incluso las estaciones de trabajo, comúnmente no tienen la capacidad para desplegar estos volúmenes, a menos que se visualice solo una sub-área del volumen, o se utilicen técnicas multi-resolución. Entre las técnicas multi-resolución se destaca aquella basada en la jerarquía por bloques con despliegue de un pasada mediante la técnica de Ray Casting. Los bloques son almacenados en la memoria de tarjeta de video como un conjunto de texturas, empaquetadas en una única textura denominada textura atlas. Debido a que los bloques almacenados no son del mismo tamaño, la fragmentación de la memoria de textura es un aspecto importante a considerar, pues un uso ineficiente de esta memoria redundará en la pérdida de calidad global en el rendering. En este trabajo se presenta un algoritmo que mantiene un orden especial de los bloques en la textura atlas, el cual minimiza su fragmentación, y permite su fácil actualización conforme las prioridades de los bloques cambien entre cuadros de imagen. Los bloques son ordenados de forma decreciente dentro de la textura atlas a través de un algoritmo denominado Z-Order. Con este ordenamiento, las operaciones de refinamiento y reducción de resolución se efectúan eficientemente, con una fragmentación de la textura atlas insignificante. Se realizaron pruebas con volúmenes de gran tamaño, donde se obtuvieron resultados bastantes satisfactorios con respecto a tiempos de respuesta y fragmentación en la textura atlas. Palabras Clave: despliegue de volúmenes, técnicas multi-resolución, Ray Casting, textura atlas, jerarquía por bloques, Refinamiento y Colapso, métrica de distancia, Z-Order.