Rasterization Method for Voxel Model Cutting

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorDychka, I. A.
dc.contributor.authorSulema, Ye. S.
dc.contributor.authorChernykh, D. A.
dc.contributor.authorДичка, Іван Андрійович
dc.contributor.authorСулема, Євгенія Станіславівна
dc.contributor.authorЧерних, Денис Андрійович
dc.date.accessioned2018-09-13T12:44:49Z
dc.date.available2018-09-13T12:44:49Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenBackground. The analysis of voxel dataset cuts is a widespread task in computer graphics applications. A comprehensive study of volume image cuts enables deeper learning of the structure of an object, which is visualized, as well as getting a clear view of the organization of its components. Very often, there is a need to investigate an internal structure of the object, and in this case, researchers can be more interested in certain parts of the model, in particular, in cuts of voxel data. Objective. The objective of the research is to develop a rasterization method which enables obtaining cuts of voxel datasets at arbitrary angles. The method should use only integer arithmetic and minimize the number of calculations. Methods. The essence of the method is to rasterize the cutting plane by parallel transferring of master-line fragments along the base-line, as it is proposed in the weaving algorithms of rasterization. To rasterize both types of lines, it is proposed to use the Bresenham's line algorithm. The developed method consists of two stages: the initialization stage, in which both the master-line is rasterized and boundaries of rasterization fragments are found, and the main stage, when rasterization of the master-line fragments is performed within the boundaries found on the initialization stage. Results. The developed method uses only integer arithmetic and minimizes the number of calculations in the rasterization cycles of master-line fragments which makes the use of the method sufficiently effective for rasterization of sections of voxel models. Conclusions. The developed method can be used in various applications where three-dimensional images are used, including medical images, three-dimensional visualization in scientific applications, multimedia and mulsemedia systems.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Анализ воксельных наборов данных является распространенной задачей в приложениях компьютерной графики. Всестороннее исследование срезов объемных изображений позволяет глубже изучить структуру объекта, который визуализируется, а также получить четкое представление о строении его компонентов. Часто существует необходимость в исследовании внутреннего строения объекта, в этом случае исследователи могут быть заинтересованы в изучении определенных срезов воксельной модели, сделанных под произвольным углом. Цель исследования. Разработать метод растеризации, который позволяет получать срезы воксельных наборов данных под произвольными углами. Метод должен использовать только целочисленную арифметику и обеспечивать минимальное количество вычислений. Методика реализации. В основе метода лежит растеризация секущей плоскости путем параллельного переноса мастер-линии вдоль базовой линии, как это делается в ткацких алгоритмах растеризации. Для растеризации обеих линий предлагается использовать алгоритм Брезенхема для линий. Разработанный метод включает два этапа: этап инициализации, на котором растеризуется мастер-линия и находятся границы растеризации фрагментов, и основной этап, на котором выполняется растеризация фрагментов мастер-линии, определенных на этапе инициализации. Результаты исследования. Предложенный метод использует только целочисленную арифметику с минимальным количеством вычислений в циклах растеризации фрагментов мастер-линии, что делает его использование эффективным для растеризации секций воксельных моделей. Выводы. Предложенный метод может быть использован в разнообразных приложениях, где используются трехмерные изображения, в частности медицинские, в системах трехмерной визуализации в научных приложениях, мультимедийных и мульсемедийных системах.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Аналіз воксельних наборів даних є поширеною задачею в застосунках комп’ютерної графіки. Докладне дослідження зрізів об’ємних зображень дає змогу глибше вивчити структуру об’єкта, що візуалізується, а також отримати чітке уявлення про будову його компонентів. Часто існує потреба в дослідженні внутрішньої будови об’єкта, в цьому випадку дослідники можуть бути зацікавлені у вивченні певних зрізів воксельної моделі, зроблених під довільним кутом. Мета дослідження. Розробити метод растеризації, який дає змогу отримувати зрізи воксельних наборів даних під довільними кутами. Метод має використовувати лише цілочислову арифметику та забезпечувати мінімальну кількість обчислень. Методика реалізації. В основі методу лежить растеризація січної площини через паралельний перенос майстер-лінії уздовж базової лінії, як це виконується у ткацьких алгоритмах растеризації. Для растеризації обох ліній пропонується використовувати алгоритм Брезенхема для ліній. Розроблений метод включає два етапи: етап ініціалізації, на якому растеризується майстер-лінія та знаходяться границі растеризації фрагментів, та основний етап, на якому виконується растеризація фрагментів майстер-лінії, визначених на етапі ініціалізації. Результати дослідження. Запропонований метод використовує лише цілочислову арифметику з мінімальною кількістю обчислень у циклах растеризації фрагментів майстер-лінії, що робить його використання ефективним для растеризації секцій воксельних моделей. Висновки. Розроблений метод може бути використаний у різноманітних застосунках, де використовуються тривимірні зображення, зокрема медичні, у системах тривимірної візуалізації в наукових застосунках, мультимедійних і мульсемедійних системах.uk
dc.format.pagerangePp. 25–32uk
dc.identifier.citationDychka, I. A. Rasterization Method for Voxel Model Cutting / I. A. Dychka, Ye. S. Sulema, D. A. Chernykh // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2018. – № 2(118). – С. 25–32. – Бібліогр.: 13 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1810-0546.2018.2.129009
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/24460
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceНаукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал, 2018, № 2(118)uk
dc.subjectvoxel modeluk
dc.subjectrasterizationuk
dc.subjectcomputer graphicsuk
dc.subjectвоксельна модельuk
dc.subjectрастеризаціяuk
dc.subjectкомп’ютерна графікаuk
dc.subjectвоксельная модельuk
dc.subjectрастеризацияuk
dc.subjectкомпьютерная графикаuk
dc.subject.udc004.925
dc.titleRasterization Method for Voxel Model Cuttinguk
dc.title.alternativeМетод растеризації зрізів воксельних моделейuk
dc.title.alternativeМетод растеризации срезов воксельных моделейuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
NVKPI2018-2_03.pdf
Розмір:
325.13 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 2(118)