Метод растеризації зрізів тривимірних медичних зображень

Дана дисертація присвячена тривимірному моделюванню медичних зображень та, зокрема, розробленню методу растеризації зрізів воксельних моделей даних. У роботі виконано дослідження воксельних моделей даних та проведено порівняльний аналіз існуючих рішень для растеризації довільно орієнтованих зрізів воксельних моделей даних. Були проаналізовані переваги та недоліки існуючих рішень, на основі чого були висунуті відповідні гіпотези. Дані гіпотези були перевірені і на їх основі запропоновано власний метод для растеризації зрізів воксельних моделей даних, що базується на використанні ткацьких технологій. За найближчий аналог було взято точний ткацький алгоритм растеризації. На основі проведеного дослідження було викладено теоретичний матеріал, що описує запропонований метод, та програмно реалізовано відповідний алгоритм для растеризації зрізів. У даній дисертації виконано порівняльну характеристику алгоритму для запропонованого методу із точним ткацьким алгоритмом растеризації, виконано оцінку запропонованого методу та вказано шляхи подальшого вдосконалення.This dissertation is devoted to the three-dimensional modeling of medical images and, in particular, the development of a rasterization method for the cuts of voxel datasets. In this work the study of voxel datasets was completed and a comparative analysis of existing solutions for rasterization of arbitrarily oriented cuts of voxel datasets was performed. The advantages and disadvantages of existing solutions were analyzed and the corresponding hypotheses were advanced. These hypotheses have been tested and own method for rasterization of the cuts of voxel datasets based on the use of weaving techniques was introduced. An exact weaving rasterization algorithm was considered as the nearest analogue. On the basis of the research theoretical material that describes the proposed method was presented, and the corresponding algorithm for rasterization of the cuts was implemented. In this dissertation comparative characteristic between the algorithm for the proposed method and an exact weaving rasterization algorithm is performed. An estimation of the proposed method is described and the ways of further improvement are proposed as well

Aplicaciones de la aritmética en coma fija a la representación de primitivas gráficas de bajo nivel

La aritmética en coma fija tiene la propiedad de realizar operaciones con números decimales con un coste computacional entero. A pesar de no estar soportada de forma nativa por los lenguajes de programación y por las CPUs generalistas, es la aritmética ideal para aplicaciones de control industrial, simulación, informática gráfica, multimedia y señal digital, etc. Su falta de normalización y soporte impide su uso extendido en muchos campos de la informática. Esta tesis justifica la utilización de esta aritmética en el campo de los gráficos por computador. A partir de un estudio de implementación y normalización de la aritmética, se estudian incrementos de potencia relativos y precisiones obtenidas y su aplicación a la simulación discreta y de vuelo. Se analizan los algoritmos de dibujo de primitivas básicas como las líneas, con y sin aliasing, su recortado y el dibujo de circunferencias y elipses. Se presentan algunas implementaciones de algoritmos basados en la coma fija y se analiza la mejora del coste computacional y de la precisión obtenida respecto de los algoritmos de fuerza bruta y de los tradicionales. Mientras los algoritmos tradicionales suelen entregar un error comprendido entre los 0.32 y 0.45 píxeles, dependiendo de la primitiva analizada, los algoritmos basados en la coma fija no superan los 0.25 de media, igualando el error teórico generado por los algoritmos de fuerza bruta. Por otro lado, los algoritmos basados en la aritmética en coma fija suelen mejorar la velocidad media de los algoritmos tradicionales, pudiéndose a veces conseguir aceleraciones elevadas si se utilizan técnicas de paralelización. Éste sería el caso de la versión paralela del algoritmo DDA con y sin antialiasing que podría dibujar una recta con coste temporal logarítmico respecto de su longitud en píxeles. Los algoritmos obtenidos son tan sencillos que pueden ser implementados algunos de ellos en hardware dentro de un procesador gráfico de forma muy eficiente.Mollá Vayá, RP. (2001). Aplicaciones de la aritmética en coma fija a la representación de primitivas gráficas de bajo nivel [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15406Palanci

Approximate Line Scan-Conversion and its Hardware Design

This paper presents an approximate multiple segment line scan-conversion method — the Slope Table Method, and analyze the statistics on different properties, advantages, and drawbacks. The statistics show that the new method can increase the percentage of multiple segment lines (i.e., lines with more than one segments) of all possible lines in an N×N raster area from about 39 % to more than 99%. In software implementation for line scan-conversion and antialiasing, this method is on average more than 6 times faster than Gupta’s antialiasing line algorithm. Compared with other line scan-conversion methods, the method may choose pixels which are not the closest to the line (i.e., error pixels). Here the paper demonstrates that the visual effect is acceptable in most applications with the error pixels. Finally, the paper provides the hardware implementation design of the Slope Table method for multiple segment line scan-conversion. 1