Volume Rendering에 대한 이야기

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오늘은 Volume Rendering에 대한 이야기를 간단히 하고자 합니다. 깊게는 안들어가고 Rendering 된 이미지는 Ray Casting 기반으로 실험 했던 내용이며 선형보간법에서 여기까지 내용이 들어오게 되었는데 재미로 간단히 이야기하는 수준으로 이번 post 내용으로 꾸며 봤습니다.

1. Volume Rendering의 정의

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볼륨 랜더링(Volume Rendering)이란 현실공간에 있는 물체를 컴퓨터라는 가상 공간으로 이동시키는 방법이다. 즉, 실제 물체를 CT나 MRI같은 장비를 통해서 샘플링되어 얻어진 단층 이미지를 통해서 체적 데이터를 시각화 하는 컴퓨터 그래픽스한 한 분야이다.

응용 분야로는 Medical Imaging, Modeling, Paleontology, Computational Fluid Dynamics, Education, Nondestructive Testing, Microscopic Analysis, Oil Exploration 등등 들 수 있고, 여러 분야에 응용이 되어 특수한 목적으로 연구되어지며 활용되고 사용 되고 있습니다. 대표적인 방식으로 Ray Casting 방식을 들 수 있 수 있습니다.

랜더링에 대해 표면 랜더링과 볼륨 랜더링으로 이야기 하면 다음과 같습니다. 표면 랜더링은 표면의 표현이 매우 거친 효과를 나타내고, 실 사물을 관측, 표현에 있어 신뢰성을 주지 못합니다. 볼륨 랜더링은 모든 물체의 요소를 하나의 셀단위로 취급해 각 점으로 표현하는 방식으로 복잡한 영역의 표현이 가능할 뿐 아니라 내부 영역의 구조도 표현할 수 있는 장점을 가지고 있습니다.

2. Volume Rendering의 장 단점

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Ray casting을 기준으로 살펴 보도로 하죠.

[ 볼륨 랜더링 장점 ]

• 고화질의 정교한 랜더링 수행.
• 볼륨 데이터의 내부구조에 관한 정보를 유지.(다양한 분석과 응용이 가능.)

[ 볼륨 랜더링 단점 ]

• 전통적인 볼륨 랜더링은 수식적으로 영역을 구분함으로 의미 있는 인체조직으로 이루어진 의료영상의 경우 정교한 분할을 할수 없는 문제.
• 단순한 재질의 특성을 부여하지 않은 빛과 물체사이의 관계만을 고려한 모델을 적용으로 특정물체가 가지는 칼러를 반영에 대한 문제.
• 많은 메모리와 랜더링 시간을 필요로 함.

마무리

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우선 Volume Rendering에 대한 개념 의미만 작성해 보았네요. 다음편에서 좀 더 자세히 이야기 하도록 하겠습니다. 코딩 부분까지는 안들어 갑니다. 대충 개념과 의미만 전달하는 수준으로 post를 할 예정입니다.

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