[pt] A visualização volumétrica é uma importante técnica para a
exploração de
dados tridimensionais complexos, como, por exemplo, o
resultado de análises
numéricas usando o método dos elementos finitos. A
aplicação eficiente dessa
técnica a malhas não-estruturadas tem sido uma importante
área de pesquisa nos
últimos anos. Há dois métodos básicos para a visualização
dos dados
volumétricos: extração de superfícies e renderização
direta de volumes. Na
primeira, iso-superfícies de um campo escalar são
extraídas explicitamente. Na
segunda, que é a utilizada neste trabalho, dados escalares
são classificados a partir
de uma função de transferência, que mapeia valores do
campo escalar em cor e
opacidade, para serem visualizados. Com a evolução das
placas gráficas (GPU)
dos computadores pessoais, foram desenvolvidas novas
técnicas para visualização
volumétrica interativa de malhas não-estruturadas. Os
novos algoritmos tiram
proveito da aceleração e da possibilidade de programação
dessas placas, cujo
poder de processamento cresce a um ritmo superior ao dos
processadores
convencionais (CPU). Este trabalho avalia e compara dois
algoritmos para
visualização volumétrica de malhas não-estruturadas,
baseados em GPU: projeção
de células independente do observador e traçado de raios.
Adicionalmente, são
propostas duas adaptações dos algoritmos estudados. Para o
algoritmo de projeção
de células, propõe-se uma estruturação dos dados na GPU
para eliminar o alto
custo de transferência de dados para a placa gráfica. Para
o algoritmo de traçado
de raios, propõe-se fazer a integração da função de
transferência na GPU,
melhorando a qualidade da imagem final obtida e permitindo
a alteração da
função de transferência de maneira interativa. / [en] Volume visualization is an important technique for the
exploration of threedimensional
complex data sets, such as the results of numerical
analysis using the
finite elements method. The efficient application of this
technique to unstructured
meshes has been an important area of research in the past
few years. There are
two basic methods to visualize volumetric data: surface
extraction and direct
volume rendering. In the first, the iso-surfaces of the
scalar field are explicitly
extracted. In the second, which is the one used in this
work, scalar data are
classified by a transfer function, which maps the scalar
values to color and
opacity, to be visualized. With the evolution of personal
computer graphics cards
(GPU), new techniques for volume visualization have been
developed. The new
algorithms take advantage of modern programmable graphics
cards, whose
processing power increases at a faster rate than the one
observed in conventional
processors (CPU). This work evaluates and compares two GPU-
based algorithms
for volume visualization of unstructured meshes: view-
independent cell projection
(VICP) and ray-tracing. In addition, two adaptations of
the studied algorithms are
proposed. For the cell projection algorithm, we propose a
GPU data structure in
order to eliminate the high costs of the CPU to GPU data
transfer. For the raytracing
algorithm, we propose to integrate the transfer function
in the GPU, which
increases the quality of the generated image and allows to
interactively change the
transfer function.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:6586 |
| Date | 15 June 2005 |
| Creators | RODRIGO DE SOUZA LIMA ESPINHA |
| Contributors | WALDEMAR CELES FILHO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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