Direct Volume Visualization Flashcards
Wie ist der Ablauf der Direct Volume Visualization?
- Data Set
- 3D Rendering
- Classification
Wie funktioniert der Image Order Algorithm: Raycasting?
- Teile die image plane in Pixel
- Für jeden Pixel: Bestimmung des Beitrags des Objektes zur Farbe des Pixels
Wie funktioniert der Object Space Algorithm: Splatting?
- Teile den object space in voxels
- Bestimmung des Beitrags von jedem Voxel zum Ergebnisbild
Wie ist die Hauptidee des Raycasting Ansatzes?
- Zuweisung von Emission/ Absorption zu jedem Voxel
- Numerische Integration der Emission/ Absorption entlang des rays, der eine Neuabtastung (Diskretisierung) des Volumens erfordert
- Konsequenz: Hoher Berechnungsaufwand
Was ist das Ziel des physikalischen Modells: Emission?
Modellierung des Lichttransports in einem durchsichtigen Medium
Welche zwei Arten von Emission gibt es?
- Active Emission
- Emission by Scattering
Was ist Active Emission?
Am beobachteten Punkt wird Lichtenergie erzeugt und in Richtung des Betrachters gesendet
Was ist Emission by Scattering?
Licht, das aus verschiedenen Richtungen auf den beobachteten Punkt trifft, wird in Richtung des Betrachters gestreut
Was ist das Ziel des physikalischen Modells: Absorption?
Modellierung des Lichttransports in einem durchsichtigen Medium
Welche zwei Arten von Absorption gibt es?
- Active Absorption
- Absorption by Scattering
Was ist Active Absorption?
An der beobachteten Stelle wird Licht absorbiert, d. h. ein Teil des sichtbaren Lichtspektrums wird in Wärmeenergie umgewandelt
Was ist Absorption by Scattering?
Verringerung der Lichtenergie in Richtung des Betrachters durch Streuung des Lichts in andere Richtungen
Warum nutzt man ein reduziertes physikalisches Modell für Volume Rendering?
- Scattering resultiert in sehr komplizierter Lichtausbreitung
- Verwendung von Active Emission und Active Absorption
Wofür braucht man Transferfunctions?
- Transferfunctions bilden 3D scalar values auf Emissions-/ Absorptionswerte ab
- Transferfunctions erlauben eine Klassifizierung der Daten
Wie setzt sich die Farbe/ Intensität der Pixel aus den Emissions-/ Absorptionswerten entlang des rays zusammen? Welche Compositing Methods gibt es?
- Integration
- Average
- Maximum Intensity Projection (MIP)
Wie funktioniert die compositing method integration und was sind Vor- und Nachteile?
- Hohe Flexibilität
- Halbtransparente Darstellung kann verschiedene Inhalte zeigen
- Bereiche und Strukturen in den Daten können unterschiedlich dargestellt werden
- Änderungen in den Einstellungen der Transferfunction sind eventuell mühselig
Wie funktioniert die compositing method average und was sind Vor- und Nachteile?
- Sehr einfaches Compositing
- Die resultierenden Bilder sehen ähnlich aus wie Röntgenbilder
- Pro: Keine Parameter müssen angepasst werden
- Con: Fast keine Flexibilität, keine Klassifizierung
Wie funktioniert die compositing method mip und was sind Vor- und Nachteile?
- Gut für die Darstellung von Blutgefäßen mit Kontrastmittel
- Pro: Änderung der Einstellungen ist nie erforderlich
- Con: Irreführende Tiefenrelationen (Tiefeninformationen gehen verloren)
Was ist Emission?
Die Emission ist ein Materialparameter, der die momentane (emittierende) Veränderung der Intensität an einem Punkt beschreibt
Was ist der Absorptionskoeffizient?
Der Absorptionskoeffizient ist ein Materialparameter, der die momentane Verringerung der Intensität durch Absorption an einem Punkt angibt
Was ist optical depth?
Optical depth bezieht sich auf die Absorption in einem Intervall. Je größer die optische Tiefe ist, desto geringer ist der Betrag der durchgelassenen Lichtintensität
Was ist der Transmissionsgrad?
Der Transmissionsgrad ist die Eigenschaft eines Materials, Licht durchzulassen
Was ist opacity (dt. Opazität)?
Opacity ist das Licht, das beim Durchgang durch ein Material geblockt wird
Wie funktioniert die Integration von Emission und Absorption?
- Diskretisiere den ray durch äquidistantes Resampling entlang des rays
- Berechne das Volume rendering Integral durch back-to-front oder front-to-back compositing
