Název:
Hybridní renderer
Překlad názvu:
Hybrid renderer
Autoři:
Goliaš, Matúš ; Pelikán, Josef (vedoucí práce) ; Horáček, Jan (oponent) Typ dokumentu: Bakalářské práce
Rok:
2018
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] Title: Hybrid renderer Author: Matúš Goliaš Department: Department of Software and Computer Science Education Supervisor: RNDr. Josef Pelikán, KSVI Abstract: In medical applications, there are often used both volume data and objects defined by their surface. However, rendering these two types of data together is rather dif- ficult. This thesis provides the description of ray marching algorithm for volume rendering. We base the algorithm on the emission-absorption model of light trans- fer through a gaseous material. Moreover, we discuss the problems of adding meshes to the volume with respect to the algorithm. Next, we propose an ex- tension of ray marching which takes all meshes into account and renders them with the volume correctly. In addition, we compare the individual approaches for solving steps of the algorithm. Finally, we implement our solution in an ap- plication for volume viewing. We develop this renderer using OpenGL and we discuss our options of implementation. Furthermore, we extend our application by allowing the camera inside the volume, clipping the scene and interactive edit- ing of transfer functions which define the colour representation of volume data. Subsequently, we describe every feature and discuss its possible implementations. Keywords: volume data, ray marching, translucent...Názov práce: Hybridný renderer Autor: Matúš Goliaš Katedra: Katedra softwaru a výuky informatiky Vedúci práce: RNDr. Josef Pelikán, KSVI Abstrakt: V medicínskych aplikáciách sa často používajú aj objemové dáta aj polopriehľadné objekty definované ich povrchom. Avšak, vykresľovanie obidvoch typov dát spolu je dosť zložité. Táto práca poskytuje popis algoritmu prechodu lúčov pre vykresle- nie objemových dát. V algoritme sa opierame o model lúča prechádzajúceho plynným prostredím, ktorý popisuje vyžarovanie a pohlcovanie svetla. Ďalej rozoberáme problémy spojené s pridaním povrchovo daných objektov k objemu vzhľadom k tomuto algoritmu. Potom podávame návrh na rozšírenie algoritmu prechodu lúčov, ktorý vezme v úvahu tieto objekty a vykreslí ich správne spolu s objemom. Pritom porovnávame prístupy k riešeniu jednotlivých krokov algo- ritmu. Nakoniec naše riešenie implementujeme v aplikácií pre prezeranie obje- mových dát. Túto aplikáciu vytvárame za pomoci OpenGL a diskutujeme o mož- ných prístupoch skutočnej implementácie algoritmu. Naviac, aplikáciu obohatíme o možnosti vchádzania kamerou do vnútra objemu, rezanie celej scény rovinami a interaktívnu úpravu prechodových funkcií, ktoré definujú farebnú reprezentáciu hodnôt v objeme. Pritom každú z týchto súčastí popíšeme a prediskutujeme jej implementačné...
Klíčová slova:
GLSL; objemová data; poloprůhlednost; počítačová tomografie; přechodová funkce; ray-marching; trojúhelníková síť; computer tomography; GLSL; ray-marching; transfer function; transparency; triangle mesh; volume data