光線投射體積渲染中的不透明度校正

Question

我想使用OpenGL、GLSL和C++實現高質量的光線投射體渲染。 我使用圖像順序體積渲染。 在稱為compositing的光線投射體渲染步驟中，我使用以下公式（前后順序）：

當我閱讀《實時體積圖形》一書第16頁時，我看到如果采樣率發生變化，我們需要進行不透明度校正：

並使用此不透明度值替換舊的不透明度值。在此公式中， 是新的樣本距離，△x是舊的樣本距離。

我的問題是：如何在我的程序中確定△x ？

Answer 1

假設您的原始體積的分辨率為 V=(512, 256, 127) 然后當在 (rx, ry, rz) 的方向上投射光線時，樣本距離為 1/|r·V|。 但是，在您的 raycaster 中，您主要是過采樣，假設您以 3 倍的采樣距離 V'=(1526, 768, 384) 對體積進行采樣，過采樣的采樣距離為 1/|r·V'|，因此采樣率之比為1/3。 這是要添加的指數。

請注意，指數僅在低密度體積時才明顯，即在醫學圖像低對比度軟組織的情況下。 如果您正在對骨骼或致密組織進行成像，那么它幾乎沒有區別 (BTDT)。

Answer 2

datenwolf 是正確的，但缺少一條信息。 傳遞函數是標量值和顏色之間的映射。 在 RGBA 中，值的范圍在 0 和 1 之間。作為實現者，您可以選擇不透明度的實際值轉換為什么，這就是原始樣本距離的來源。

假設您有單位立方體，並且您選擇 2 個樣本，這些樣本轉換為 0.5 的樣本距離，如果您在與面正交的方向上跟蹤光線。 如果體積中各處的 alpha 值都是 0.1，則生成的 alpha 為 0.1 + 0.1 * (1.0 -0.1) = 0.19。 如果您選擇了 3 個樣本，則生成的 alpha 是上一個選擇的另一個組合：0.19 + 0.1 * (1-0.19) = 0.271。 因此，您對原始樣本距離的選擇會影響結果。 明智地選擇。