Hybrid renderer
| Název práce v češtině: | Hybridní renderer |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Hybrid renderer |
| Klíčová slova: | objemová data, počítačová tomografie, trojúhelníková síť, ray-marching, přechodová funkce, GLSL, poloprůhlednost |
| Klíčová slova anglicky: | volume data, computer tomography, triangle mesh, ray-marching, transfer function, GLSL, transparency |
| Akademický rok vypsání: | 2017/2018 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra softwaru a výuky informatiky (32-KSVI) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Josef Pelikán |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 05.03.2018 |
| Datum zadání: | 10.03.2018 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 06.04.2018 |
| Datum a čas obhajoby: | 22.06.2018 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 16.05.2018 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 18.05.2018 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 22.06.2018 |
| Oponenti: | RNDr. Jan Horáček, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Seznámit se s metodami zobrazování objemových dat (Computer Tomography) na GPU pomocí přístupu “ray marching”. Je třeba navrhnout a implementovat algoritmy pro zobrazování objemových dat spolu s klasickými trojúhelníkovými sítěmi v jednom obrázku, nejlépe v reálném čase. Uvažovat řešení objemového zobrazovače implementovaného fragment shaderem v jazyce GLSL, který bude mít případně přístup k dodatečným datovým položkám, např. ve formě různých bufferů dostupných v prostředí OpenGL.
Při implementaci algoritmů uvažovat následující aspekty: 1. Rychlost zobrazení, zejména při interaktivním ovládání uživatelem - při otáčení hybridní scény lze použít méně kvalitní, ale rychlejší režim, po zastavení pohybu kamery by se měl co nejrychleji obrázek dopočítat do uspokojivé kvality 2. Omezením na velikost objemových dat by ideálně měla být jen velikost RAM grafické karty, stačí zvládat běžně se vyskytující rozlišení CT (512x512xNNN řezů) 3. Princip zobrazení objemu by měl odrážet běžně používané metody, tj. poloprůhledný materiál s hustotou danou naměřenou 3D veličinou 4. Dynamické (interaktivní) použití tzv. “přechodových funkcí”. Ideální by bylo implementovat interaktivní GUI editor přechodových funkcí schopný zadávat funkce spojitým grafem (tahem myší) nebo jako lomenou čáru. Editované funkce musí jít ukládat pro pozdější použití 5. Poloprůhlednost i pro zobrazované trojúhelníkové sítě 6. Prozkoumat možnost mít ve scéně více trojúhelníkových sítí, případně více řezných rovin, kterými by šlo zúžit zobrazení objemu Vyvinutý SW by měl být dobře dokumentován a připraven pro případné budoucí rozšiřování nebo integraci do systému Morphome3cs. Je třeba zobrazovač vyzkoušet na několika dostupných objemových datasetech. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. Drebin, R. A., Carpenter, L., and Hanrahan, P. Volume rendering. In SIGGRAPH ’88: Proceedings of the 15th annual conference on Computer graphics and interactive techniques (1988), pp. 65–74.
2. Travis Gorkin: Volume Rendering using Graphics Hardware, PDF slides for “GPU Programming and Architecture”, University of Pennsylvania, 2009 3. Tomas Akenine-Möller, Eric Haines: Real-time rendering, 3rd edition, A K Peters, 2008, ISBN: 9781568814247 4. OpenGL Architecture Review Board: OpenGL Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL, Addison-Wesley, latest edition (8th edition for the OpenGL 4.1) 5. Randi J. Rost: OpenGL(R) Shading Language, 3rd edition, Addison-Wesley, 2009, ISBN: 0321637631 6. SW na zpracování trojúhelníkových sítí v antropologii Morphome3cs (http://www.morphome3cs.com/) |