Capítulo X: Introducción

ResumenLas técnicas multi-resolución son requeridas comúnmente para el despliegue devolúmenes que exceden las capacidades de la tarjeta gráfica, e incluso de la memoriaprincipal. En cada cuadro de imagen, se selecciona la resolución adecuada para lasdistintas áreas del volumen en función de la cantidad de memoria disponible, y unconjunto de parámetros que pueden estar definidos en el espacio objeto o en el espacioimagen. Debido al ancho de banda limitado entre la memoria principal y la tarjetagráfica, es posible que la resolución requerida en todas las áreas del volumen no seasatisfecha durante la interacción con el volumen. Así, la representación del volumendeber ser actualizada constantemente entre cuadros de imágenes durante estainteracción, que puede incluir el cambio del punto de vista, de la región de interés y dela función de transferencia. Se presenta un algoritmo voraz que mejora la aproximacióncuadro a cuadro, utilizando un conjunto de operaciones de refinamiento y reducción –Split-and-Collapse – sobre las distintas áreas del volumen. Este algoritmo es guiado poruna medida de error, que sugiere la selección de la siguiente operación de refinamientoo colapso, basada en la mejora de la aproximación multi-resolución, considerando lasrestricciones de hardware establecidas. Adicionalmente, se ha implementado unalgoritmo óptimo polinomial, que obtiene la representación multi-resolución conmínimo error, con el objetivo de verificar que los resultados con el algoritmo voraz estáncercanos al óptimo. Se han considerado técnicas out-of-core compatibles con losrequerimientos de páginas de memoria demandados por el algoritmo de Split-and-Collapse. El análisis de complejidad de los algoritmos muestra que no dependen deltamaño del volumen, demostrando que son adecuados para desplegar volúmenes degran tamaño. El despliegue puede ser realizado tanto con ray casting basado en GPU,como con planos alineados al viewport, con clasificación pre-integrada. En ambos casosse implementa el salto de espacios vacíos, terminación temprana del rayo y muestreoadaptativo, explotando las bondades del hardware gráfico actual, y ajustandoadecuadamente los segmentos de rayo en las fronteras de los subvolúmenes o bricks.Particularmente en el caso de ray casting basado en GPU se ha introducido una técnicapara la reducción de artefactos entre bricks con distintos niveles de detalle, basada enla mezcla ponderada de niveles de detalle contiguos. Finalmente, se generaliza al caso3D un algoritmo eficiente que construye la tabla de pre-integración 2D.Palabras Claves: despliegue de volúmenes, técnicas multi-resolución, visualización outof-core,clasificación pre-integrada, GPU.-i-