Capítulo X: Introducción

Capítulo 2: Despliegue Directo de Volúmenes2.2.1 Pipeline de Visualización de VolúmenesAcorde a diversos trabajos presentados en la literatura, el volumen puedeser desplegado siguiendo un pipeline [LEV88], [WES97], [KNI02],[VEN04], [LJU06B]. A continuación, se muestra un resumen de lasetapas del pipeline, presentado en [KNI02]:a) Pre-procesamiento: el volumen a visualizar, también llamado dataset,podría no estar en un formato manejable para visualización. Por ejemplo,en una serie de imágenes independientes con formato Windows Bitmap(.bmp), o formato DICOM (Digital Imaging and Communications inMedicine) [DIC08]. En esta etapa se puede convertir el formato deldataset en uno adecuado para despliegue, y puede adicionalmenteincluir el particionamiento del volumen, extraer un subvolumen,cuantizar colores, aplicar un filtro para reducir el ruido, pre-calcular elgradiente por vóxel, etc.b) Reconstrucción: se refiere a la interpolación de muestras, para estimarel valor de un vóxel no conocido dentro del volumen. La reconstrucciónpuede expresarse matemáticamente como la convolución de una funcióncon un kérnel [FOL90]. Comúnmente el hardware está optimizado paraestimar las muestras inexistentes con filtros lineales para texturas 1D,bi-lineales para texturas 2D y tri-lineales para texturas 3D [WOO99].c) Clasificación: consiste en la asignación de propiedades ópticas(emisión y absorción) a los vóxeles del volumen. La reconstrucción y laclasificación pueden efectuarse en orden inverso, pero la calidad en eldespliegue puede verse afectada drásticamente en el caso de realizarprimero la clasificación (pre-clasificación). Esto será abordado másadelante en este capítulo.d) Shading: el shading consiste en modular el color y el brillo del vóxel alconsiderar su interacción con una luz externa. El modelo de iluminaciónde Blinn-Phong [FOL90] es uno de los más utilizados para visualizaciónde volúmenes. Este incluye tres términos, el ambiental que representa laluz proveniente en todas las direcciones, el difuso que representa la luzreflejada (scattered) isotrópicamente en todas las direcciones, y elespecular que representa la luz reflejada en dirección al visor parasimular superficies pulidas. El gradiente normalizado calculado en laetapa de pre-procesamiento suele ser utilizado en esta etapa. El shadingpuede ser precalculado para las muestras existentes, e interpolado paralas inexistentes, o bien, se puede interpolar el gradiente normalizado delas muestras existentes para realizar el shading en las muestrasinterpoladas. En este trabajo no se consideran luces externas,resumiendo el modelo a luz ambiental.-16-