BC/NW 2023 № 1 (40):5.1

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛГОРИТМА RAYCASTING ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ОБЪЕМНОГО РЕНДЕРИНГА

Гиль И.В., Харитонов В. Ю.

Программное обеспечение, предназначенное для визуализации трехмерных объектов, является востребованным в наше время.  Трехмерная графика используется в научной визуализации, медицине, автопромышленности и т.д. Объемный рендеринг – это совокупность методов визуализации, реализующих представление дискретного трехмерного набора данных в виде проекции на дисплей.

 

1.	Рис. 1. Визуализация 3D текстуры, сгенерированной с помощью алгоритма OpenSimplex2.

 

В качестве трехмерных данных могут быть использованы снимки МРТ или КТ [1]. Такое программное обеспечение, как, например, авиасимулятор или САПР, задействует объемный рендеринг для симуляции тумана, дыма, облаков [2]  и других процессов. Данные для симуляции упомянутых процессов представляют из себя трехмерную сетку из значений, сгенерированных с помощью алгоритмов генерации шума. Самыми популярными алгоритмами генерации шума для объемного рендеринга являются: Perlin, Worley, Simplex. В данном докладе рассмотрено применение объемного рендеринга, а также алгоритмы визуализации дискретного трехмерного набора данных. В качестве платформы для внедрения объемного рендеринга было разработано программное обеспечение на языке C++ для операционной системы Windows. Для задействования аппаратного ускорения графики был использован программный интерфейс OpenGL 4.4. Алгоритм raycasting реализован на языке GLSL.

Литература

2.    Симонов Е.Н., Аврамов Д.В., Аврамов М.В., Метод объемного рендеринга для визуализации трехмерных данных в рентгеновской компьютерной томографии // Вестник ЮУрГУ. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2016.

3.    Haggstrom F.,  Real-time rendering of volumetric clouds [Electronic resource]. – Electronic data. – Режим доступа: http://umu.diva-portal.org/smash/get/diva2:1223894/FULLTEXT01.pdf, ноябрь 2022 г.