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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:柯皓仁
研究生(外文):KE, HAO-REN
論文名稱:利用一致性加速光線追蹤法和立體資料描繪法
論文名稱(外文):An exploration of coherence in ray tracing and volume rendering
指導教授:張瑞川張瑞川引用關係
指導教授(外文):CHEN, RUI-CHUAN
學位類別:博士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:資訊科學研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1993
畢業學年度:81
語文別:中文
論文頁數:110
中文關鍵詞:一致性光線追蹤法立體描繪法
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由於在許多領域中具有高度實用性,使得「光線追蹤法」和「科學資料顯像」成為
計算機圖學中兩門重要的研究課題。然而,光線追蹤法和「立體資料描繪法」(科
學資料顯像的一個非常優良的技術)都必須耗費很長的計算時間才能畫出一張圖像
。在本論文中,我們將從「一致性」的觀點來探討如何改良光線追蹤法和立體資料
描繪法。
我們的第一個研究主題乃是利用兩種一致性來改善「階層圍細分法」(光線追蹤法
中一個著名的技巧)的執行速度。我們發掘出一種稱為「局部一致性」的一致性,
並利用其來加快處理從物體上所發射的光線的速度。基於「局部一致性」,我們設
計了一個新的階層圍搜尋法來減少此種光線與「物體圍」測試相交的數目;我們所
提出的是一種結合「由上而下」與「由下而上」的階層圍搜尋法。其次,利用「區
域一致性」,我們提出了一個「平面掃描法」來降低視線與物體圍測試相交的數目
。我們的演算法平均可縮短光線追蹤法的執行時間達15﹪-30﹪。
在第二個研究裡,我們將「漸進式改良法」應用於「光線投射立體資料描繪演算法
」。我們將三度空間資料放在一個完全的「八分樹」中,用以實現「物體一致性」
。當要描繪立體資料時,我們根據一使用者給定的特定值,用光線投射法來搜尋此
立體資料的八分樹。隨著逐漸地降低此一特定值,我們可以畫出愈見修飾的圖像。
我們並提出一稱之為「樣品暫存器」的資料結構,來儲存在漸進改良過程中所得到
的部份結果,用以降低描繪一連串逐步修飾的圖像所需的時間。藉著本方法,我們
可以在影像品質和計算時間二者之間獲得滿意的平衡點。
最後,我們根據兩個新的概念提出了一個快速的立體資料描繪演算法。首先,不同
於往用獨立的方法求取每個樣品的值,我們可以利用累加的方法求得一連串樣品的
值;我們把這個特性稱為「樣品值的一致性」。其次,為了實現「平行投影的一致
性」,我們建立了一些模版,用以儲存共有的資訊。當要描繪一立體資料時,我們
可以直接從一個適當的模版中取得需要的資訊,而無需重覆複雜的計算。我們的演
算法可以增快產生立體資料圖像的速度達2-3倍。
Abstract (in Chinese)
Abstract (in English)
Acknowledgements
Contnts
List of Figures
List of Tables
1 Introduction
1.1 An Introduction to Ray Tracing
1.2 An Introduction to Volume Visralization
1.3 Overview of Main Results
1.4 organization of the Thesis
2 An Introduction to Coherence and Related Work
2.1 Coherence in Ray Tracting
2.2 Coherence in Volume Rendering
3 An Efficent Hierarchical-Traversal Algorithm for Ray Tracing
3.1 Introduction
3.2 The Traversal Algorithm Utilizing Local Coherence
3.3 The Plane-Sweep Tedhnique Utilizing Area Coherence
3.4 Experiments and Discussions
3.5 Summary
4 Sample Buffer: A Progressive Refinement Ray-casting Al-gorithm for Volume Rendering
4.1 Introduction
4.2 A Description of the Algorithm
4.3 Improvements via Run-length Encoding
4.4 Experiments and Discussion
4.5 Summary
5 Cell Template: An Efficient Algorithm for Volume Rendering
5.1 Introduction
5.2 Sample Value Cohernce
5.3 Cell Template
5.4 Anti-aaliasing
5.5 Experiments and Discussion
5.6 Summary
6 Conclusions and Future Works
6.1 Conclusions
6.2 Future Work
Bibliography
VITA
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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