体积渲染技术:消除锯齿与量化艺术的图像呈现

4星 · 超过85%的资源 需积分: 0 2 下载量 125 浏览量 更新于2024-09-18 收藏 4.71MB PDF 举报
本文是一篇关于"体积渲染"的经典论文,发表于1988年的《计算机图形学》(Computer Graphics)第22卷第4期,其影响力在Google学术上超过1500次引用。作者包括来自皮克斯(Pixar)的Robert A. Drebin、Loren Carpenter和Pat Hanrahan,他们探讨了一种处理混合材料的三维体积成像技术。 体积渲染是一种关键的计算机图形技术,它允许对包含不同材料的立体结构进行视觉呈现,不仅能够展示材料内部的细节,还能呈现出材料之间的边界色彩。核心思想是通过模拟光线沿路径穿过体积的过程,观察光的吸收情况来生成图像。这种方法强调了消除图像中的锯齿效应(aliasing)和量化误差(quantization),确保渲染结果的精度和真实性。 文章的关键算法设计旨在减少这些视觉缺陷,使得在图像计算机上实现高效且无损的渲染成为可能。体积渲染的应用广泛,文中展示了多个领域的实例,如医学影像(如计算机断层扫描CT和磁共振成像MRI)、非破坏性评估(NDE)以及科学研究中的可视化和图像处理。该技术涉及计算机图形学的多个子领域,如: 1. 计算几何与对象建模 - 关注曲线、表面、实体和对象的表示,这是构建三维模型的基础。 2. 三维图形与真实感 - 探讨颜色、阴影、纹理以及可见线和表面算法,这些对于创建逼真的视觉效果至关重要。 这篇论文不仅介绍了体积渲染的技术原理,还提供了如何将其应用于实际场景的技术细节和解决方案,对于理解三维图形的计算方法和应用具有重要价值。