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4.1. 2D TEXTURE-SLICED VOLUMEN RENDERING 27
nur bilinear interpoliert, also entlang der Achsen zwischen denen die Ebene
aufgespannt wird. Optisch wirkt sich dies in der Art aus, dass beim Volumen
Stufenartefakte sichtbar sind. Um diese Beschränkung aufzuheben, kann auf
zwei Texturen zurückgegriffen und aus diesen dann eine dazwischenliegende
Ebene interpoliert werden.
Die Problematik bei der Umsetzung besteht darin, die benachbarten Texturen
zu finden, zwischen welchen die neue Ebene erstellt werden soll. Dafür
muss die Position innerhalb des Einheitswürfels dZPos auf die Texture-Indizes
abgebildet werden, was mittels float dZPosTex = (ZCOUNT * (dZPos + 1.0)/ 2.0)
; geschieht. Dabei bildet (dZPos + 1.0)/ 2.0) die Position auf den Bereich [0.0,
1.0] ab und durch Multiplikation mit der Gesamtanzahl der vorhandenen
Ebenen erhält man eine Fließkommazahl, welche die Position der zu errechnenden
Ebene entspricht. Um den unteren Textur-Index zu erhalten, wird
davon der Ganzzahlteil verwendet. Die zweite Textur ist der nächst höhere
Index bzw. der nächst tiefere darauf. Die Nachkommastellen der Zahl
symbolisieren die Position zwischen den beiden Texturen.
Da die Interpolation erst im Fragmendshader erfolgt, muss der Offset zwischen
den Texturen dem Shader übergeben werden. Um keine zusätzlichen
uniform Variablen verwenden zu müssen, bietet es sich an, die Texturkoordinaten
um eine Dimension zu erweitern und dort den Offset zu speichern.
Bei der Verwendung von Texturen im Zusammenhang mit dem Errechnen
von Texturkoordinaten, kann es durch Rechenungenauigkeiten zu Darstellungsfehler
kommen. Dadurch das die Rechengenauigkeit limitiert ist, kann
es vorkommen, dass die Koordinaten, welche für den Texturzugriff verwendet
werden, den Wertebereich von [0.0,1.0] weit in den Nachkommastellen
verlassen. Dies kann damit behoben werden, dass beim Laden der Textur in
die Grafikkarte (glBindTexture) das Verhalten für das Verlassen des Wertebereiches
angegeben wird. In Listing 4.4 wird aufgeführt, wie die Texturparameter
s und t beim Überschreiten auf den Grenzwert beschränkt werden.
Diese Parameter beschreiben einen Punkt auf der Textur mit s als Breite
und t als Höhe. Weitere Beschreibungen von Texturparametern können in
der OpenGL SuperBible[9] nachgeschlagen werden.
glTexParameteri (GL TEXTURE 2D,GL TEXTURE WRAP S,GL CLAMP TO EDGE
) ;
glTexParameteri (GL TEXTURE 2D,GL TEXTURE WRAP T,GL CLAMP TO EDGE
) ;
Listing 4.4: Textureinstellung zum begrenzen des Wertebereichen
Durch ein paar Änderungen im Fragmentshader kann eine Interpolation
zwischen die beiden Texturen vorgenommen werden. Dafür werden die beiden
Texturen einzeln ausgewertet und zwischen den Ergebnissen, durch den
Textur-Offset, welcher sich nun in den Texturkoordinaten befindet, linear
interpoliert.