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6.2. AUSBLICK 51 wäre die Early Ray Termination, welche das Aufsummieren der Ebenen beschleunigt bzw. entlastet. Bei diesem Verfahren geht es darum, nur solange Ebenen zu berechnen, bis neue Ebenen keinen erkennbaren optischen Unterschied mehr ausmachen, also das Alpha-Blending im Framebuffer frühzeitig abzubrechen. Da die vorderen Ebenen dadurch aber immer eingehen werden, ist es nötig die Ebenen front-to-back durchzugehen und dann ggf. frühzeitig zu enden. Dieses Verfahren benötigt aber einiges an Aufwand, da die aktuelle Umsetzung mittelt dem back-to-front Verfahren arbeitet, um mittels Framebuffer die Fragments aufzusummieren. Ein anderer Optimierungsbereich wäre die Darstellungsqualität. Um ein einheitlicheres Bild zu erhalten, sollten die Originalbilder des Datensatzes vor der Verwendung noch gefiltert werden. Dies würde dafür sorgen, dass die Oberflächen und Übergänge weicher werden. Besonders für die Beleuchtung ist es von Vorteil, da die Fluktuation der Gradienten geringer wird. Da dies beim Laden des Datensatzes erfolgen müsste, hat es nur längere Ladezeiten der Datensätze zufolge. Die Berechnung der Volumendarstellung wird dabei nicht weiter beeinträchtigt. Abhängig davon, was für ein Datensatz verwendet wird, können Stufenartefakte auftreten. Es gibt verschiedenste Möglichkeiten wodurch diese hervorkommen zB. blending artifacts, shading artifacts, den größten Einfluss haben aber die sampling artifacts. Diese treten auf, wenn die Anzahl der Ebenen zu gering ist, also das sampling Theorem verletzt wurde. Dieses Theorem sag aus, dass die Abtastung > 2 * maximale Frequenz sein muss. Ein Weg dieses Problem zu behandeln läge darin, die Volumendarstellung in homogene und inhomogene Bereiche einzuteilen und die inhomogenen mit einer höheren Anzahl von Ebenen abzudecken. Um die praktische Nutzbarkeit zu steigern, wäre es von Vorteil gewisse neue Funktionen umzusetzen. Besonders die Möglichkeit Bereiche aus der Darstellung zu entfernen sollte umgesetzt werden. Ohne diese Funktion ist es nur möglich Dichtewerte gänzlich zu entfernen. Dennoch haben verschiedene Strukturen den selben Dichtewert und verdecken ggf. die gewünschte Information. Eine einfache Lösung dieses Problems sind virtuelle Schnittebenen(clipping planes). Diese blenden ab ihrer Position alles Weitere des Volumens aus, sodass es möglich ist an einer Stelle einen Querschnitt zu betrachten. Eine andere Realisierung, die mehr Aufwand erfordert, wäre die Möglichkeit, ein virtuelles Skalpell zu implementieren, sodass der Benutzer Elemente im Volumen herausschneidet und dadurch Bereich von Interesse freigelegt werden können. Da dies nur partiell geschieht, würde der Zusammenhang im Gesamtvolumen erhalten bleibt. Mit diesen Thematiken würde eine erhebliche Steigerung der praktischen Nutzbarkeit einhergehen. Dennoch sollte für weiteres Vorgehen der Aufwand der Erarbeitung dem Nutzen des Resultates entgegengestellt werden. Der größte Nutzen würde durch die Optimierung der Bildqualität einhergehen, denn dies wird vom Benutzer aktiv wahrgenommen und eine hochwertige Darstellung ist die Hauptaufgabe einer Volumendarstellungs-Anwendung.
6.2. AUSBLICK 52 Anschließend sollte die Performance betrachtet werden. Dabei ist zu beachten, dass Performance-Verbesserungen aufwändig sind, vom Nutzer im sichtbaren Bereich aber direkt wahrgenommen werden. Neue Funktionen zu behandeln hat in der Weiterführung nicht unbedingt hohe Priorität. Besser wenige Funktionen, welche gut umgesetzt sind, als viele Möglichkeiten ohne passende Qualität. Während der Erarbeitung dieses Themas haben sich einige technische Neuerungen ergeben. Am 10. Januar 2013 ist die neue OpenGL ES 3.0 Spezifikation 1 erschienen. Durch diese neue Spezifikation sind einige in dieser Ausarbeitung getroffene Entscheidungen neu zu bewerten, da mit ES 3.0 die Verwendung von 3D-Texturen möglich ist. Dennoch wird es noch weiter Zeit benötigen, bis die Grafikkarten die neue Version unterstützen. Auch wenn dadurch die technische Möglichkeit gegeben ist, wird von den meisten Geräten der Grafikspeicher nicht ausreichen, um ausreichend große 3D-Texturen bereitzustellen. 1 http://www.khronos.org/registry/gles/
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