结合K-D树和Shell的快速动态等值面光线跟踪法

【摘要】目的K-D树和Shell常被用于加速等值面光线跟踪法。如果Isovalue保持不变时,Shell方法效率更高,否则Shell方法需要重构Shell,而K-D树方法速度更快。提出一种结合K-D树和Shell的动态等值面光线跟踪方法,其关键是如何实现两者的平稳切换。方法首先改进基于K-D树的等值面光线跟踪算法,使得该方法在绘制过程中渐进地构建Shell数据结构。在Isovalue发生变化后,首先使用改进的基于K-D树的等值面光线跟踪算法进行绘制,并在绘制过程中渐进地构建新的Shell数据结构,从而平滑地过渡到绘制效率更高的基于Shell的等值面光线跟踪算法。结果实验中,在Isovalue动态变化时本文方法的效率接近K-D树方法;但用户在进行缩放、旋转等操作时,本文方法能达到Shell方法的速度。实验结果表明本文方法结合了两者的优点。结论提出了一种快速Isovalue光线跟踪算法,综合运用K-D树和Shell两种数据结构,在Isovalue保持不变和动态变化两者场合都实现了较高的绘制速度。
【作者】罗月童；石放放；张伟；朱会国；
【机构】合肥工业大学计算机与信息学院可视化与协同计算研究室；
【关键词】体数据可视化；等值面；光线跟踪；K-D树；Shell数据结构；

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