G - Physics – 06 – T
Patent
G - Physics
06
T
G06T 1/20 (2006.01) G06T 15/00 (2006.01)
Patent
CA 2337530
An apparatus and method for real-time vol-ume processing and universal three-dimensional rendering (10). The apparatus includes a plurality of three-dimensional memory units; at least one pixel bus for providing global horizontal communication; a plurality of rendering pipelines; at least one geometry bus; and a control unit. The plural-ity of rendering pipelines each preferably include hardware for interpolation, shading, FIFO buffering, communication and lookup tables. The appa-ratus of the present invention may be coupled to a geometry pipeline (18) for mixing surfaces, images and volumes together in a single image. A method for performing volumetric ray casting of a 3D volume includes the steps of calculating a distance along a major projection axis from a pre-defined viewpoint; dividing the volume into a plu-rality of consecutive regions having exponentially increasing bounds; casting a plurality of rays from the viewpoint through the volume; either merging two or more rays or splitting one or more rays at the region boundaries; and repeating the ray casting and merging/splitting steps until the entire volume has been processed. The apparatus and methods of the present invention achieve the real-time performance for high-resolution volume rendering, mixing surfaces and volumes in a single image operations, including texture mapping and image-based rendering.
L'invention concerne un appareil et un procédé permettant un traitement de volume en temps réel, et un rendu (10) tridimensionnel universel. Cet appareil comprend plusieurs unités de mémoire tridimensionnelles; au moins un bus à pixels permettant d'établir une communication horizontale globale; plusieurs pipelines de rendu; au moins un bus à géométrie; et une unité de commande. Les pipelines de rendu comprennent chacun, de préférence, un matériel destiné à l'interpolation, l'ombrage, la mise en mémoire FIFO, la communication et des tables de consultation. L'appareil de l'invention peut être couplé à un pipeline à géométrie (18) destiné à mélanger des surfaces, des images et des volumes avec une seule image. Un procédé permettant d'exécuter un lancer de rayon volumétrique d'un volume en 3D, consiste à calculer une distance le long d'un axe principal de projection à partir d'un point de vue prédéfini; à diviser ce volume en plusieurs régions consécutives possédant des liaisons à croissance exponentielle; à lancer plusieurs rayons à travers le volume à partir du point de vue; à fusionner ou à diviser plusieurs rayons au niveau des limites de région; et à répéter les étapes de lancer, de fusion et de division de rayon jusqu'à ce que la totalité du volume ait été traitée. L'appareil et les procédés de l'invention réalisent une vraie performance en temps réel, en une seule opération d'imagerie, comprenant un mappage de texture et un rendu à base d'image.
Bitter Ingmar
Chen Baoquan
Dachille Frank
Kaufman Arie E.
Kreeger Kevin
Piasetzki Nenniger Kvas Llp
The Research Foundation Of State University Of New York
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1900203