Download - Benjamin Granzow Portfolio

6.2. AUSBLICK 51
wäre die Early Ray Termination, welche das Aufsummieren der Ebenen beschleunigt
bzw. entlastet. Bei diesem Verfahren geht es darum, nur solange
Ebenen zu berechnen, bis neue Ebenen keinen erkennbaren optischen Unterschied
mehr ausmachen, also das Alpha-Blending im Framebuffer frühzeitig
abzubrechen. Da die vorderen Ebenen dadurch aber immer eingehen werden,
ist es nötig die Ebenen front-to-back durchzugehen und dann ggf. frühzeitig
zu enden. Dieses Verfahren benötigt aber einiges an Aufwand, da die aktuelle
Umsetzung mittelt dem back-to-front Verfahren arbeitet, um mittels
Framebuffer die Fragments aufzusummieren.
Ein anderer Optimierungsbereich wäre die Darstellungsqualität. Um ein einheitlicheres
Bild zu erhalten, sollten die Originalbilder des Datensatzes vor
der Verwendung noch gefiltert werden. Dies würde dafür sorgen, dass die
Oberflächen und Übergänge weicher werden. Besonders für die Beleuchtung
ist es von Vorteil, da die Fluktuation der Gradienten geringer wird. Da dies
beim Laden des Datensatzes erfolgen müsste, hat es nur längere Ladezeiten
der Datensätze zufolge. Die Berechnung der Volumendarstellung wird
dabei nicht weiter beeinträchtigt. Abhängig davon, was für ein Datensatz
verwendet wird, können Stufenartefakte auftreten. Es gibt verschiedenste
Möglichkeiten wodurch diese hervorkommen zB. blending artifacts, shading
artifacts, den größten Einfluss haben aber die sampling artifacts. Diese treten
auf, wenn die Anzahl der Ebenen zu gering ist, also das sampling Theorem
verletzt wurde. Dieses Theorem sag aus, dass die Abtastung > 2 * maximale
Frequenz sein muss. Ein Weg dieses Problem zu behandeln läge darin, die
Volumendarstellung in homogene und inhomogene Bereiche einzuteilen und
die inhomogenen mit einer höheren Anzahl von Ebenen abzudecken.
Um die praktische Nutzbarkeit zu steigern, wäre es von Vorteil gewisse neue
Funktionen umzusetzen. Besonders die Möglichkeit Bereiche aus der Darstellung
zu entfernen sollte umgesetzt werden. Ohne diese Funktion ist es
nur möglich Dichtewerte gänzlich zu entfernen. Dennoch haben verschiedene
Strukturen den selben Dichtewert und verdecken ggf. die gewünschte
Information. Eine einfache Lösung dieses Problems sind virtuelle Schnittebenen(clipping
planes). Diese blenden ab ihrer Position alles Weitere des
Volumens aus, sodass es möglich ist an einer Stelle einen Querschnitt zu
betrachten. Eine andere Realisierung, die mehr Aufwand erfordert, wäre die
Möglichkeit, ein virtuelles Skalpell zu implementieren, sodass der Benutzer
Elemente im Volumen herausschneidet und dadurch Bereich von Interesse
freigelegt werden können. Da dies nur partiell geschieht, würde der Zusammenhang
im Gesamtvolumen erhalten bleibt.
Mit diesen Thematiken würde eine erhebliche Steigerung der praktischen
Nutzbarkeit einhergehen. Dennoch sollte für weiteres Vorgehen der Aufwand
der Erarbeitung dem Nutzen des Resultates entgegengestellt werden. Der
größte Nutzen würde durch die Optimierung der Bildqualität einhergehen,
denn dies wird vom Benutzer aktiv wahrgenommen und eine hochwertige
Darstellung ist die Hauptaufgabe einer Volumendarstellungs-Anwendung.