Visualización avanzada de volúmenes empleando hardware gráfico

Resumen

El hardware gráfico actual ofrece un amplio espectro de aplicaciones a desarrollar, desde la representación de millones de primitivas geométricas hasta la realización de operaciones computacionalmente costosas como cálculos numéricos, compresión de datos y visualización de volúmenes. El algoritmo Raycasting basado en GPU se ha convertido en el estándar para la visualización de volúmenes de forma interactiva y con alta calidad. El algoritmo original puede modificarse o extenderse para aplicaciones específicas, obteniendo buenos resultados, siempre que se empleen eficientemente las potencialidades de las tarjetas gráficas. En este artículo se presenta una implementación del algoritmo Raycasting basado en GPU con el objetivo de realizar una representación avanzada de datos volumétricos. Se empleó la estructura de datos octree para saltar los espacios en blanco y se adicionó so-porte para incluir geometría poligonal dentro de la representación volumétrica. Se adicionó la navegación libre por el interior del volumen en forma de endoscopia virtual. Para mejorar la calidad de la visualización se utilizó el algoritmo Refinamiento de los puntos de intersección. Se propone un editor de funciones de transferencia unidimensionales y otro para las bidimensionales basadas en gradiente, además se incluyó el modelo de Phong para iluminación local y el algoritmo Rayos de sombra para iluminación global. Con las modificaciones propuestas al algoritmo Raycasting, se obtienen representaciones volumétricas con alta calidad visual y sin perder el tiempo real de la visualización