一种体数据全局光照的光照信息缓存计算方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种体数据全局光照的光照信息缓存计算方法及系统，方法包括如下步骤：S1.计算切片轴；S2.在所述切片轴上对体数据进行切片并存储；具体为：首先读取体数据，然后在所述切片轴方向上进行切片，并将各切片存储于3D纹理中；S3.计算每个切片的光照信息，并存储于纹理2D数组中；S4.在光照信息缓存中计算采样，并将计算结果用于体数据全局光照的计算。本发明专利技术基于切片的光照衰减计算能够简化体积数据的全局光照计算过程，同时可以通过改变切片的距离和每个切片的图像分辨率获得灵活的性能，到达性能和效果上的可扩展性。到达性能和效果上的可扩展性。到达性能和效果上的可扩展性。

【技术实现步骤摘要】
一种体数据全局光照的光照信息缓存计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及体数据绘制
，尤其是涉及一种体数据全局光照的光照信息缓存计算方法及系统。

技术介绍

[0002]体数据绘制过程中增加光照计算能够获得更好的细节结构和深度感知效果。但体数据的光照计算通常是一个复杂且计算开销较大的过程，因为光照计算需要跟踪大量光线的传播并且涉及到与场景的交互。复杂的光照计算通常被简化为满足实时的光照计算。
[0003]基于切片的体绘制和基于光线投射的体绘制，是两类应用非常广泛的体绘制方法。基于切片的体绘制容易与光栅化多边形算法结合，只需要很少的绘制就能够提供实时交互能力而不降低绘制质量。基于光线投射的体绘制实现简单，绘制效果较好，是目前应用非常普遍的体绘制方法，但随着体数据量增大和采样计算复杂，计算开销也会急剧增大。为此，结合基于切片的体绘制和基于光线投射的体绘制，本专利技术提供了一种体数据全局光照的光照信息缓存计算方法及系统，用于体数据全局光照的计算。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种体数据全局光照的光照信息缓存计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体数据全局光照的光照信息缓存计算方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.计算切片轴；S2.在所述切片轴上对体数据进行切片并存储；具体为：首先读取体数据，然后在所述切片轴方向上进行切片，并将各切片存储于3D纹理中；S3.计算每个切片的光照信息，并存储于纹理2D数组中；S4.在光照信息缓存中计算采样，并将计算结果用于体数据全局光照的计算。2.根据权利要求1所述的体数据全局光照的光照信息缓存计算方法，其特征在于，在S1中，计算切片轴具体为：在三维空间中，以相机位置到体数据中心作为视点方向矢量，视点方向矢量与方向光源的光照方向矢量构成夹角，以夹角的角平分线方向作为切片轴方向矢量；当视点方向矢量与光照方向矢量基本相同，即夹角在0
°
到90
°
之间时，切片轴方向矢量计算方式为；当视点方向矢量与光照方向矢量基本相反，即夹角在90
°
到180
°
之间时，切片轴方向矢量计算方式为；；其中，为视点方向矢量；为光源方向矢量；是和点乘的标量值；是切片轴方向矢量。3.根据权利要求1所述的体数据全局光照的光照信息缓存计算方法，其特征在于，在S2中，对体数据体素的通道数作如下定义：一个体素可以由1、2、3或4个通道组成，1个通道仅表示亮度，2个通道表示亮度和ALPHA值，3个通道表示三原色，4个通道表示带ALPHA值的三原色。4.根据权利要求1所述的体数据全局光照的光照信息缓存计算方法，其特征在于，在S2中，对体数据体素的通道字节数作如下定义：各通道由不同的字节数表示，各通道由1、2或4个字节数组成，通道字节数为1个字节位表示成USNIGNED_BYTE，通道字节数为2个字节位表示成UNSIGNED_BYTE，通道字节数为4个字节位表示成UNSIGNED_INT。5.根据权利要求1所述的体数据全局光照的光照信息缓存计算方法，其特征在于，在S2中，在切片轴上对体数据切片并存储在3D纹理中，处理过程如下：S21.基于S1计算得到的切片轴方向矢量；S22.在所述切片轴上，计算单位立方体离视点的最小距离与最大距离，通过切片轴方向矢量与单位立方体各顶点的点乘来计算；S23.以一定步长，以最小距离到最大距离为切片向量的垂直面与单位立方体的所有边求交，得到交点参数λ；
S24.通过交点参数λ计算各切片的交点，并产生三角形图元。6.根据权利要求1所述的体数据全局光照的光照信息缓存计算方法，其特征在于，在S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德宁，张葛祥，杨强，郭德权，刘启虞，王伟，邓丁山，何进，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：