3D визуализатор томограмм
Краткое описание проекта
Эта работа направлена на разработку эффективных алгоритмов визуализации медицинских данных. В рамках этого проекта уже реализованы некоторые алгоритмы и методы, которые были включены в разрабатываемую среду для визуализации медицинских данных. Наша реализация обеспечивает несколько методов визуализации, таких как прямой объёмный рендеринг с тенями, использующий одномерную и двумерную-передаточные функции,визуализация с помощью нескольких полупрозрачных дискретных изо-поверхностей, MIP, MIDA, и т.д. В нашей GPU-реализации прямого объемного рендеринга (DVR) мы используем несколько подходов для улучшения качества и производительности рендеринга. Мы используем такие оптимизационные стратегии, как раннее завершение луча и пропуск пустых областей. Мы используем случайную стартовую позицию луча и дальнейшее накопление кадров, чтобы уменьшить артефакты визуализации. Качество рендеринга может быть также улучшено с помощью трикубической фильтрации. Среда визуализации способна отображать до 3 наборов данных вместе, в одном пространстве. Каждый набор данных в этой мультиобъемном рендеринге может быть размером до 512x512x512 16-бит и может иметь свою собственную систему координат в мировом пространстве. Одновременная визуализация выполняется в реальном времени на NVIDIA GeForce GTS 250. В дополнение к ограничивающему параллелепипеду пользователь может использовать ограничивающую сетку для более точного подбора желаемого региона. Эта способность отсечения также используется для пропуска пустых областей, улучшая производительность рендеринга. Среда визуализации также поддерживает 4 различных стереоскопических режима.
Сайт проекта
Участники
Публикации
Н.И.Гаврилов, Алгоритмы в двумерных компьютерных играх // Материалы конференции «Технологии Microsoft в теории и практике программирования» Н.Новгород, 11-12 марта, 2009, стр.68-69
Н.И.Гаврилов, Иерархические 3D-текстуры в реализации метода трассировки лучей на GPU для качественной стереовизуализации томограмм // Материалы конференции «Технологии Microsoft в теории и практике программирования» Н.Новгород, 13-14 мая, 2010, стр.58-60
Н.И.Гаврилов, Качественная визуализация на основе шейдеров // Материалы конференции «Вычисления с использованием графических процессоров в биологии и биоинформатике», Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова. 24-25 мая 2010, стр. 42-44
Николай Гаврилов, Александра Белокаменская, Стерео-визуализация научных и медицинских объемных данных трассировкой лучей в реальном времени // Материалы конференции ГрафиКон'2010, 20-24 сентября, Санкт-Петербург, Россия
Николай Гаврилов, Александра Белокаменская, Организация потоковых вычислений на GPU в задаче стереовизуализации томограмм // Материалы Х Международной конференции "Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах" 1-3 ноября 2010г, Пермь, Россия, стр. 58-61
Nikolay Gavrilov, Alexandra Belokamenskaya, Vadim Turlapov, A flexible framework for multi-volume data visualization // IADIS Multi Conference on Computer Science and Information Systems 2011, Rome, Italy, 20 – 26 July 2011
Nikolay Gavrilov, V.E. Turlapov, General implementation aspects of the GPU-based volume rendering algorithm // Scientific Visualization, 2011, Quarter: 1, Vol. 3, Number 1, Pages: 19 – 32
Николай Гаврилов, Турлапов В.Е., Боголепов Д.К., High Performance Engine for 3D-Visualization and Reconstruction of Volumetric Data in Biomedicine // Proc. of III International Symposium Topical Problems of Biophotonics - 2011, 16-22 July 2011, St.-Petersburg – Nizhny Novgorod
Nikolay Gavrilov, Alexandra Belokamenskaya, Vadim Turlapov, Several approaches for improvement of the Direct Volume Rendering in scientific and medical visualization // Материалы конференции ГрафиКон'2011, 26-30 сентября, Москва, Россия. С. 88-91
Н.И.Гаврилов, Турлапов В.Е. Повышение качества и производительности трёхмерной визуализации томограмм // Материалы ХI Международной конференции "Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах" 1-3 ноября 2011г, Нижний Новгород, Россия, стр. 63 – 67.
Н.И.Гаврилов, Турлапов В.Е., Белокаменская А.А Engine for advanced GPU-based volume rendering of the bricked datasets // IADIS Multi Conference on Computer Science and Information Systems 2012 Lisbon, Portugal, 21 - 23 July 2012.
Н.И.Гаврилов, Турлапов В.Е. Advanced GPU-based Ray Casting for Bricked Datasets// SIGGRAPH 2012 Proceedings of the 39th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, 5–9 August 2012
Гаврилов Н.И., Турлапов В.Е. Подходы к оптимизации gpu-алгоритма volume raycasting для применения в составе виртуального анатомического стола // Scientific Visualization, 2012, Квартал: 2, Том: 4, Номер: 2, Страницы: 21 – 56
Гаврилов Н.И., Турлапов В.Е. Качественная объёмная визуализация гигавоксельных массивов в блочном представлении на примерах данных из медицины // Материалы конференции ГрафиКон'2012, 1-5 октября, Москва, Россия. С. 174-179