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首页> 外文会议>Conference on Physiology and Function: Methods, Systems, and Applications Feb 16-18, 2003 San Diego, California, USA >Fast software-based volume rendering using multimedia instructions on PC platforms and its application to virtual endoscopy
【24h】

Fast software-based volume rendering using multimedia instructions on PC platforms and its application to virtual endoscopy

机译：在PC平台上使用多媒体指令进行基于软件的快速体绘制及其在虚拟内窥镜中的应用

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This paper describes a software-based fast volume rendering (VolR) method on a PC platform by using multimedia instructions, such as SIMD instructions, which are currently available in PCs' CPUs. This method achieves fast rendering speed through highly optimizing software rather than an improved rendering algorithm. In volume rendering using a ray casting method, the system requires fast execution of the following processes: (a) interpolation of voxel or color values at sample points, (b) computation of normal vectors (gray-level gradient vectors), (c) calculation of shaded values obtained by dot-products of normal vectors and light source direction vectors, (d) memory access to a huge area, and (e) efficient ray skipping at translucent regions. The proposed software implements these fundamental processes in volume rending by using special instruction sets for multimedia processing. The proposed software can generate virtual endoscopic images of a 3-D volume of 512x512x489 voxel size by volume rendering with perspective projection, specular reflection, and on-the-fly normal vector computation on a conventional PC without any special hardware at thirteen frames per second. Semi-translucent display is also possible.
机译：本文介绍了PC平台上的软件基于快速体积渲染（VolR）的方法，该方法使用多媒体指令（例如SIMD指令）在PC的CPU中提供。通过高度优化的软件而不是改进的渲染算法，该方法可实现快速渲染速度。在使用射线投射方法进行体绘制中，系统需要快速执行以下过程：（a）在采样点处对体素或颜色值进行插值；（b）计算法向矢量（灰度梯度矢量）；（c）计算法线向量和光源方向向量的点积所获得的阴影值，（d）对大面积的内存访问，以及（e）在半透明区域进行有效的光线跳跃。所提出的软件通过使用特殊的指令集进行多媒体处理，从而在批量发送中实现了这些基本过程。所提出的软件可以通过体积渲染，透视投影，镜面反射和实时法向矢量计算在常规PC上通过体积渲染生成512x512x489体素大小的3-D体积的虚拟内窥镜图像，而无需任何特殊硬件，每秒13帧。半透明的显示也是可能的。

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