体投射技术：光线投射与2D纹理投射在VTK中的应用

"这篇资料主要讨论了光线投射在图像创建中的应用，以及 IEEE Standard 829-2008 相关的图像处理技术。光线投射是一种常见的体积渲染方法，它模拟光如何穿过物体，从而创建出具有深度和真实感的图像。然而，不同的步长设置会影响图像的质量，例如，较大的步长可能导致 undersampling 的问题，产生视觉 artifact。理想的采样距离是 0.1，但这会增加计算时间。 文章提到了2D纹理投射作为光线投射的一种替代方案，这种方法利用图形硬件加速，特别是在2D纹理映射提供良好加速的情况下，效率更高。2D纹理投射将体积数据投影到多边形表面，然后利用图形硬件进行渲染。然而，由于帧缓冲器的分辨率限制，这种方法可能牺牲精度，导致artifact的出现，尤其是在观察方向改变时。3D纹理投射能解决这个问题，因为它保持了与观察方向的平行性，但目前在图形卡上的支持度并不广泛。 VTK（Visualization Toolkit）提供了一种实现，即 `vtkVolumeTextureMapper`，这是一个使用硬件纹理投射的体映射器的基类，具体实现为 `vtkVolumeTextureMapper2D`。此实现仅支持alpha成分，并使用双线性插值对切片纹理进行操作。VTK 是一个强大的开源可视化库，其用户指南涵盖了从安装到使用的详细步骤，适用于多种操作系统，包括Windows和Unix。 在VTK的安装过程中，用户可以选择二进制安装或源码编译，Windows用户可以通过预编译的二进制包快速安装，而Unix用户则需要通过CMake构建系统来编译源代码。安装完成后，VTK可以用于多平台开发，提供了一套完整的系统设计，包括数据结构、过滤器、映射器等组件，为复杂的可视化任务提供了强大支持。" 这篇文章深入探讨了光线投射和纹理投射在体渲染中的应用，同时介绍了VTK库的使用和安装，对于理解体积渲染技术和VTK库的实践应用非常有帮助。