研究工业CT三维图像的内部信息是无损检测的重要途径。为了实时观察三维图像的任意断面, 获取数据信息, 提出一种基于GPU的体绘制任意断面剖切算法。该算法基于图形处理器(GPU)单指令多数据流(SIMD)计算方式, 通过并行计算内积的方法确定体素与切面的位置关系。当体素位于切面外侧时, 则将体素设置为完全透明, 使其对显示图像没有贡献, 实现了任意断面剖切。还可以实现多断面剖切和结合传输函数的剖切。试验证明, 该算法达到交互速度, 能够应用于工业无损检测过程中。

所属栏目

科研成果与学术交流国家自然基金重点资助项目(60532080); 北京市科技新星资助项目(2005B49)

收稿日期

2009/2/16

作者单位

杨 涛:首都师范大学 数学科学学院 检测成像实验室, 北京 100048
赵 星:首都师范大学 数学科学学院 检测成像实验室, 北京 100048
张 朋:首都师范大学 数学科学学院 检测成像实验室, 北京 100048

备注

杨 涛(1982-), 男, 博士研究生, 研究方向为三维可视化。

引用该论文:

YANG Tao,ZHAO Xing,ZHANG Peng.GPU-based Arbitrary Clipping Rendering Algorithm for 3D Images of the Industrial Computerized Tomography[J].Nondestructive Testing,2010,32(1):14～18
杨 涛,赵 星,张 朋.基于GPU的工业CT三维图像任意断面剖切算法[J].无损检测,2010,32(1):14～18

参考文献

【1】

卢艳平, 王珏, 覃仁超.一种剥皮算法在工业CT图像分割中的应用[J].无损检测, 2005, 27(5): 235-237.

【2】

Schulze J P, Niemeier R, Lang U. The perspective shear-warp algorithm in a virtual environment[C]// Proceedings of Visualization’01. Amsterdam, Netherlands: Elsevier Science Publishers B V, 2001: 207-213.

【3】

He Hui Guang, Tian Jie, Lin Yao, et al. Virtual cutting and its application in medical imaging[J].Chinese Journal of Medical Physics, 2002, 19(2): 72-78.

【4】

杨慧, 鲍旭东.基于硬件加速体绘制的切割方法[J].生物医学工程研究, 2007, 26(2): 183-190.

【5】

孙刚, 杨杰.基于硬件纹理体重建的切割算法[J].上海交通大学学报, 2006, 40(5): 783-786.

【6】

Weiskopf D, Engel K, Ertl T. Volume Clipping via Per–Fragment Operations in Texture-Based Volume Visualization[C]//Proceedings of Visualization’02. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2002: 93-100.

【7】

Weiskopf D, Engel K, Ertl T. Interactive clipping techniques for texture-based volume visualization and volume shading[J]. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, 2003, 9(3): 298-312.

【8】

李衷怡, 张浩, 李利军, 等.体绘制的任意曲面切割方法[J].计算机工程与应用, 2005, 41(33): 60-63.

【9】

Woo M, Neider J, Davis T, et al. OpenGL Programming Guide Third edition[M]. Massachusetts: Addison Wesley, 1999: 118-119.

【10】

Gaurav K, Bijaya B K. Visualization of 3D scientific datasets based on interactive clipping[R]. WSCG 2005 Short Papers proceedings, Plzen, Czech Republic: UNION Agency-Science Press, 2005: 33-33.

【11】

Westermann R, Ertl T. Efficiently using graphics hardware in volume rendering applications[C]// Proceedings of the ACM SIGGRAPH′98. New York, NY, USA: ACM Press, 1998: 169-178.

【12】

Meiβner M, Hoffmann U, Straβer W. Enabling Classification and Shading for 3D Texture-based Volume Rendering Using OpenGL and Extensions[C]// Proceedings of Visualization’99. New York, NY, USA: ACM Press, 1999: 207-214.

【13】

Rezk-Salama C, Engel K, Bauer M, et al. Interactive Volume Rendering on Standard PC Graphics Hardware Using Multi-texturing and Multi-stage Rasterization[C]//Proceedings of Euro graphics/SIGGRAPH Workshop on Graphics Hardware. New York, NY, USA: ACM Press, 2000: 109-118.

【14】

吴恩华, 柳有权.基于图形处理器(GPU)的通用计算[J].计算机辅助设计与图形学学报, 2004, 16(5): 601-612.