JP2007503061A - 適応最大強度投影レイキャスティングの方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】適応MIPレイキャスティングシステムは、最初に3Dデータセットを複数のサブボリュームにフラグメント化してオクトリデータ構造を構成し、各サブボリュームは、オクトリデータ構造の1つのノードに付随している。システムは、次に2D画像平面を確立し、各々がサブボリュームの部分集合と適応して相互作用する複数のレイを3Dデータセットに向けて選択的に放出し、レイ経路に沿う最大データ値を識別する。最大データ値は、次に2D画像平面上でピクセル値に変換する。最後に、システムは、ピクセル値がレイキャスティングによって発生されなかった位置のピクセル値を補間し、それによって3Dデータセットの2D画像を発生させる。
【選択図】図1A
Description
本発明の一実施形態によるMIPレイキャスティングは、図2に示すような3つの大きな段階を含む。段階201では、本方法は、画像ボリュームを異なるサイズの複数のサブボリュームにフラグメント化し、一組のデータパラメータに付随する各サブボリュームは、サブボリュームのデータ値分布を特徴付ける。本方法に関する詳細は、図3A、図3B、及び図4に関連して以下に説明する。
本発明の一実施形態によれば、画像ボリュームをまず一組のサブボリュームにフラグメント化し、各サブボリュームをより小さなサブボリュームに更にフラグメント化する。このような再帰的フラグメント化は、最小サブボリュームが所定のサイズ限界に達するまで続けられる。画像ボリューム全体を含む全てのサブボリュームを階層データ構造に関連付け、これによって元の画像ボリュームの新しい表現が得られる。
80+81+82+83=1+8+64+512=585
個のサブボリュームにフラグメント化する。
・サブボリューム内のデータ値の最小値を表すVmin、
・サブボリューム内のデータ値の平均を表すVavg、及び
・サブボリューム内のデータ値の最大値を表すVmax
・Vmin=Min(Vmin_1,Vmin_2,...,Vmin_8)、
・Vavg=(Vavg_1+Vavg_2+...+Vavg_8)/8、及び
・Vmax=Max(Vmax_1,Vmax_2,...,Vmax_8)
MIPレイキャスティングは、画像ボリュームに埋め込まれた内部3D構造を示す2D画像を発生させるアルゴリズムであり、ピクセルからのレイを画像ボリュームに投射し、レイ経路に沿った最大データ値を識別し、所定の画面転送関数に従って最大データ値をピクセル値に変換することによって2D画像の各ピクセル値を推定する。本発明の一実施形態によれば、効率的な3D適応MIPレイキャスティングアルゴリズムは、以下の3つの段階を含む。
・段階1:アルゴリズムは、所定の現在のデータ値記録及びある一定の断面を有するレイの数学的モデルを構成して3Dオブジェクトを個別の3Dデータセットとして表し、データセットの各データ値は、オブジェクトの特定の位置でのこのような物理特性を表す。
・段階2:アルゴリズムは、レイ経路に沿った一連のデータ値を一度に1つレイの現在のデータ値記録と比較し、より高いデータ値が識別された場合は現在のデータ値記録を入れ替える。
・段階3:アルゴリズムは、所定の画面転送関数に従ってレイ経路に沿った最高データ値でもあるレイの最終データ値を2D画像上のピクセル値に変換する。
・サブボリューム最大データ値Vmaxは、レイの現在のデータ値記録Vrecよりも高くなければならない(段階605)、
・サブボリューム内の最大画面値差(MSVD)は、所定の閾値を下回らなければならない(段階609)、及び
・サブボリューム内のレイ経路上の所定の位置、例えば、サブボリューム内のレイ経路の中点のデータ値Vestは、レイの現在のデータ値記録Vrecよりも高くなければならない(段階615)。
・Vrec<Vminの場合、MSVD=MAX(STF(Vmax)−STF(Vavg),STF(Vavg)−STF(Vmin))、
・Vmin<Vrec<Vavgの場合、MSVD=MAX(STF(Vmax)−STF(Vavg),STF(Vavg)−STF(Vrec))、又は
・Vavg<Vrec<Vmaxの場合、MSVD=STF(Vmax)−STF(Vrec)
・平行投影の場合、Pzoomを画像の物理的サイズを示すズーム因子とすると、E(E0,Pzoom)=E0/Sqrt(Pzoom)、及び
・透視投影の場合、Pdistanceをレイ原点と画像ボリュームの中心との間の距離とすると、E(E0,Pdistance)=E0 *Log2(Pdistance)
・平行投影の場合、E(E0,Pzoom,DFPS,AFPS)=E(E0,Pzoom)*DFPS/AFPS、及び
・透視投影の場合、E(E0,Pdistance,DFPS,AFPS)=E(E0,Pdistance)*DFPS/AFPS
3DMIPレイキャスティングでは、画像ボリューム内のレイ経路に沿った最大データ値を識別し、次に、所定の画面転送関数に従ってそれを2D画像平面上の特定の位置のピクセル値に変換する。3DMIP適応レイキャスティングは、計算上高価な作動であることから、アルゴリズムの効率は、実質的にレイキャスティングを通じて発生させなければならない画像平面上のピクセル値の数に依存する。図8は、コンピュータプログラムが画像平面上のどのピクセル値を適応MIPレイキャスティング方法を通じて発生させる必要があるかを適応して判断する方法、及びどのピクセル値を発生したピクセル値を用いて画質に対して感知不能でないならば無視可能な影響で推定することができるかを示す流れ図である。
MPVD=MAX(|Pavg−P1|,|Pavg−P2|,|Pavg−P3|,|Pavg−P4|)/S
ただし、Sは、サブ平面内のピクセル総数であり、P1からP4は、サブ平面のコーナのピクセル値であり、Pavgは、以下のようにP1からP4の平均である。
Pavg=(1/4)(P1+P2+P3+P4)
・バイリニア補間誤差分析、及び
・オクトリ横縁部検出
P5'=(1/4)(P1+P2+P3+P4)
上述の適応MIPレイキャスティング方法は、通常のコンピュータシステム内で実施することができ、特別なハードウエアサポートは不要である。図11は、本発明の一部の実施形態によるこのようなシステム1100を示している。適応MIPレイキャスティングシステム1100は、一般的に1つ又はそれよりも多くの中央演算処理装置(CPU)1120と、メモリ1114と、システム1100の様々な構成要素を相互に接続する1つ又はそれよりも多くの通信バス1112とを含む。適応MIPレイキャスティングシステム1100はまた、例えば、3Dデータセットの2D画像を表示する表示装置1106とユーザの画像レンダリング要求を受け取るキーボード1108とを含むユーザインタフェース1104を含む。システム1100は、任意的に、遠隔操作記憶装置からの3Dデータベースを検索するか又はレンダリング結果を遠隔地のクライアントに送出するネットワーク又は他の通信インタフェースを含むことができる。
・様々な基本的システムサービスを処理し、かつハードウエア依存のタスクを実行するための手順を含むオペレーティングシステム1116、
・「インターネット」、他の広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、及びメトロポリタンエリアネットワークなどのような1つ又はそれよりも多くの通信ネットワーク(有線又は無線)を通じて、システム1100を様々なセキュリティ装置又はクライアントコンピュータ(図示せず)及び場合によっては他のサーバ又はコンピュータに接続するのに使用されるネットワーク通信モジュール1118、
・システム1100の作動に必要とされるメモリ1114に記憶された他のモジュール及びデータ構造を初期化するシステム初期化モジュール1120、
・3Dデータセットの2D画像を発生させて表示装置1106上でレンダリングする適応MIPレイキャスティングエンジン、
・3Dデータセット、及びフラグメント化した3Dデータセットを表す対応するオクトリデータ構造、
・2D画像データセット、及びフラグメント化された2D画像を表す複数の対応する四分木データ構造、及び
・3Dデータセットのデータ値を2D画像データセットのピクセル値に変換する画面転送関数表。
・3Dデータセットを複数のサブボリュームにフラグメント化し、各サブボリュームに対して一組のデータ値パラメータを推定してオクトリデータ構造を構成し、サブボリュームをオクトリデータ構造上の様々なノードに関連付ける3Dデータセットフラグメント化モジュール1124、
・一組の所定の判断基準に基づいてレイと相互作用する一連のサブボリュームを選択し、次にレイ経路に沿った最大データ値を識別する3D適応MIPレイキャスティングモジュール1126、及び
・各々が四分木データ構造に付随する複数のミニ平面に2D画像平面を細分化し、選択的に3D適応レイキャスティングモジュール1126を呼び出して3Dデータセットの2D画像を構成する2D画像レンダリングモジュール1128。
・1つ又はそれよりも多くの画像ボリュームを格納するデータ記憶装置1210、例えばハードディスク、
・好ましくは1つ又はそれよりも多くのCPUと、MIPレイキャスティングソフトウエアを格納する独自のメモリとを各々が有する複数のコンピュータサーバ1230、
・コンピュータクラスターによって発生した画像を表示するコンピュータモニタ1250、
・指令及びレンダリングパラメータをユーザから受け取るためのキーボード1270及びマウス1290、及び
・様々な構成要素を接続する通信バス1220。
102 放射面
104 レイ
106 画像ボリューム
Claims (53)
- 適応最大強度投影レイキャスティングの方法であって、
採取したスカラー場の3Dデータセットを異なるサイズの複数のサブボリュームにフラグメント化し、一組のデータ値パラメータに付随する各サブボリュームが、該サブボリューム内の該スカラー場のデータ値分布を特徴付ける段階と、
前記スカラー場のデータ値に依存する画面転送関数を定義する段階と、
各々が初期データ値記録と断面とを有する複数のレイを前記採取データセットに向けて選択的に投射する段階と、
を含み、
各レイに対しては、
前記レイの経路に沿って位置する前記複数のサブボリュームの部分集合を選択する段階と、
前記選択された部分集合内にある前記レイ経路上の最大データ値を識別する段階と、
前記画面転送関数に従って前記最大データ値を2D画像平面内のピクセル値に変換する段階と、
を含み、
前記投射レイに対して判断された前記ピクセル値を用いて、前記2D画像平面内の他の位置の他のピクセル値を推定する段階、
を更に含むことを特徴とする方法。 - 前記採取3Dデータセットをフラグメント化する段階は、
前記採取データセットを8つのサブボリュームにフラグメント化する段階と、
各サブボリュームに対して、それを最小のサブボリュームのサイズが所定のサイズ限界に到達するまで8つのより小さなサブボリュームに再帰的にフラグメント化する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記所定のサイズ限界は、2×2×2の3Dセルを含むサブボリュームであり、前記スカラー場のデータ値は、各セルの各コーナに付随していることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 各セルは、8つのコーナを有し、該セル内にある位置の前記データ値は、該セルの該8つのコーナでの前記データ値を用いてトリリニア補間されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- サブボリュームに付随する前記データ値パラメータの組は、該サブボリューム内の前記スカラー場の最大、平均、及び最小データ値を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- ルートノードと複数の中間ノードと複数の葉ノードとを有するオクトリデータ構造を構成する段階と、
前記ルートノードを前記採取3Dデータセットに関連付ける段階と、
前記複数の葉ノードの各々を前記最小サブボリュームの1つに関連付ける段階と、
前記複数の中間ノードの各々を前記最小サブボリュームよりも大きい前記サブボリュームの1つに関連付ける段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記複数のレイを採取データセットに向けて選択的に投射する段階は、
前記2D画像平面を複数のミニ平面に細分化する段階、
を含み、
前記複数のミニ平面の各々に対しては、
前記ミニ平面の前記4つのコーナでの4つのピクセル値を推定する段階と、
前記ミニ平面を複数のサブ平面に再帰的に細分化する段階と、
を含み、
各サブ平面の最大ピクセル値差が所定の画像化誤差閾値よりも小さくなるまでレイを前記採取データセットに向けて投射することにより、前記サブ平面の中心のピクセル値を推定する段階、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - サブ平面の前記最大ピクセル値差は、該サブ平面の前記4つのコーナでのピクセル値の該サブ平面の平均ピクセル値からの最大偏差として定義されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記所定の画像化誤差閾値は、ユーザによって提供された画像レンダリング速度、前記3Dデータセットに埋め込まれたオブジェクトの縁部までの距離、及び適応MIPレイキャスティングから推定されたピクセル値とバイリニア補間から推定されたピクセル値との間の差によって調節されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記レイ経路に沿って位置する複数のサブボリュームの部分集合を選択する段階は、
前記レイ経路に沿って前記レイに初めて遭遇する最大のサブボリュームと、それに付随するデータ値パラメータの組とを識別する段階と、
前記レイの現在のデータ値記録と前記サブボリュームの付随するデータ値パラメータの組とを用いて、該サブボリュームの最大画面値差を推定する段階と、
前記サブボリュームに包含されたより小さなサブボリュームを、該より小さなサブボリュームの前記推定最大画面値差が所定の閾値よりも小さくなるまで再帰的に選択する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記所定の閾値は、ユーザによって指定された画像レンダリング速度と、平行投影の場合ではズーム因子と、又は透視投影の場合では透視角及び前記画像平面と前記採取データセットの間の透視距離とによって調整されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記複数のサブボリュームの部分集合の1つ内にあるレイ経路上の最大データ値を識別する段階は、
サブボリュームの所定の位置でのデータ値を推定する段階と、
前記推定データ値が前記現在のデータ値記録よりも高い場合に、前記レイの現在のデータ値記録を更新する段階と、
前記レイが前記採取データセットを出るまで、前記部分集合の全ての残っているサブボリュームに対して前記推定及び更新する段階を繰り返す段階と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記サブボリュームは、2×2×2セル又は少なくとも前記レイの前記断面を超える寸法を有するセル又はサブセルを含む最小サブボリュームであることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記投射レイに対して判断されたピクセル値を用いて他の位置の他のピクセル値を推定する段階は、
前記他の位置の各々に対して、
前記位置を取り囲みかつ4つの投射レイに関連する4つピクセル値を選択する段階と、
前記4つのピクセル値を用いて前記位置でのピクセル値をバイリニア補間する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 適応最大強度投影(MIP)レイキャスティングシステムであって、
プログラムを実行する1つ又はそれよりも多くの中央演算処理装置と、
複数のMIPレイキャスティングパラメータを受け取るためのユーザインタフェースと、
前記1つ又はそれよりも多くの中央演算処理装置によって実行可能な適応MIPレイキャスティングエンジンモジュールと、
を含み、
前記モジュールは、
スカラー場の採取3Dデータセットを異なるサイズの複数のサブボリュームにフラグメント化し、一組のデータ値パラメータに付随する各サブボリュームが、該サブボリューム内の該スカラー場のデータ値分布を特徴付けるような命令と、
前記スカラー場のデータ値に依存する画面転送関数を定義するための命令と、
各々が初期現在データ値記録と断面とを有する複数のレイを前記採取データセットに向けて選択的に投射するための命令と、
レイ経路上に位置する前記複数のサブボリュームの部分集合を選択するための命令と、
前記選択された部分集合内にある前記レイ経路上の最大データ値を識別するための命令と、
前記画面転送関数に従って前記最大データ値を2D画像平面内のピクセル値に変換するための命令と、
前記投射レイに対して判断された前記ピクセル値を用いて、前記2D画像平面内の他の位置の他のピクセル値を推定するための命令と、
を含む、
ことを特徴とするシステム。 - 前記採取3Dデータセットをフラグメント化するための命令は、
前記3Dデータセットを8つのサブボリュームにフラグメント化する段階と、
各サブボリュームに対して、それを最小サブボリュームのサイズが所定のサイズ限界に到達するまで8つのより小さなサブボリュームに再帰的にフラグメント化する段階と、
を含むことを特徴とする請求項15に記載のシステム。 - 前記所定のサイズ限界は、2×2×2の3Dセルを含むサブボリュームであり、前記スカラー場のデータ値は、各セルの各コーナに付随していることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 各セルは、8つのコーナを有し、該セル内のどの位置の前記データ値も、該セルの該8つのコーナでの前記データ値を用いてトリリニア補間されることを特徴とする請求項17に記載のシステム。
- 前記データ値パラメータの組は、前記サブボリューム内の前記スカラー場の最大、平均、及び最小データ値を含むことを特徴とする請求項15に記載のシステム。
- ルートノードと複数の中間ノードと複数の葉ノードとを含むオクトリデータ構造を構成するための命令と、
前記ルートノードを前記3Dデータセットと関連付けるための命令と、
前記複数の葉ノードの各々を前記複数のサブボリュームからの最小サブボリュームと関連付けるための命令と、
前記複数の中間ノードの各々を前記最小サブボリュームよりも大きな前記複数のサブボリュームからのサブボリュームと関連付けるための命令と、
を更に含むことを特徴とする請求項15に記載のシステム。 - 前記採取データセットに向けて複数のレイを選択的に投射するための命令は、
前記2D画像平面を複数のミニ平面に細分化する、
ための命令を含み、
前記複数のミニ平面の各々に対しては、
前記ミニ平面の前記4つのコーナでの4つのピクセル値を推定し、
前記ミニ平面を複数のサブ平面に再帰的に細分化する、
ための命令を含み、
各サブ平面の最大ピクセル値差が所定の画像化誤差閾値よりも小さくなるまでレイを前記採取データセットに向けて投射することにより、該サブ平面の中心でのピクセル値を推定する、
ための命令を更に含むことを特徴とする請求項15に記載のシステム。 - サブ平面内の前記最大ピクセル値差は、該サブ平面の前記4つのコーナでのピクセル値の該サブ平面の平均ピクセル値からの最大偏差として定義されることを特徴とする請求項21に記載のシステム。
- 前記所定の画像化誤差閾値は、ユーザによって提供された画像レンダリング速度、前記3Dデータセットに埋め込まれたオブジェクトの縁部までの距離、適応MIPレイキャスティングから推定されたピクセル値とバイリニア補間から推定されたピクセル値との間の差によって調整されることを特徴とする請求項21に記載のシステム。
- 前記レイ経路に沿って位置する複数のサブボリュームの部分集合を選択するための命令は、
前記レイ経路に沿って前記レイに初めて遭遇する最大のサブボリュームとそれに付随するデータ値パラメータの組とを識別し、
前記レイの現在のデータ値記録と前記サブボリュームの付随するデータ値パラメータの組とを用いて該サブボリュームの最大画面値差を推定し、
前記サブボリュームに包含されたより小さなサブボリュームを、該より小さなサブボリュームの前記推定最大画面値差が所定の閾値よりも小さくなるまで再帰的に選択する、
ための命令を含むことを特徴とする請求項15に記載のシステム。 - 前記複数のサブボリュームの部分集合の1つ内にあるレイ経路上の最大データ値を識別するための命令は、
サブボリュームの所定の位置でのデータ値を推定し、
前記推定データ値が前記現在のデータ値記録よりも高い場合に、前記レイの現在のデータ値記録を更新し、
前記レイが前記採取データセットを出るまで、前記部分集合の全ての残っているサブボリュームに対して前記推定及び更新する段階を繰り返す、
ための命令を含むことを特徴とする請求項15に記載のシステム。 - 前記サブボリュームは、2×2×2セル又は少なくとも前記レイの前記断面を超える寸法を有するセル又はサブセルを含む最小サブボリュームであることを特徴とする請求項25に記載のシステム。
- 前記投射レイに対して判断されたピクセル値を用いて2D画像平面内の他の位置の他のピクセル値を推定するための命令は、
各位置を取り囲みかつ4つの投射レイに関連する4つピクセル値を選択し、
前記4つのピクセル値を用いて前記位置でのピクセル値をバイリニア補間する、
ための命令を含むことを特徴とする請求項15に記載のシステム。 - コンピュータ可読記憶媒体とそこに組み込まれたコンピュータプログラム機構とを含む、コンピュータシステムと共に使用するためのコンピュータプログラム製品であって、
前記コンピュータプログラム機構は、
スカラー場の採取3Dデータセットを異なるサイズの複数のサブボリュームにフラグメント化し、一組のデータ値パラメータに付随する各サブボリュームが、該サブボリューム内の該スカラー場のデータ値分布を特徴付けるような命令と、
前記スカラー場のデータ値に依存する画面転送関数を定義するための命令と、
各々が初期現在データ値記録と断面とを有する複数のレイを前記採取データセットに向けて選択的に投射するための命令と、
レイ経路上に位置する前記複数のサブボリュームの部分集合を選択するための命令と、
前記複数のサブボリュームの前記部分集合の1つ内にある前記レイ経路上の最大データ値を識別するための命令と、
前記画面転送関数に従って前記最大データ値を2D画像平面内のピクセル値に変換するための命令と、
前記投射レイに対して判断された前記ピクセル値を用いて、前記2D画像平面内の他の位置の他のピクセル値を推定するための命令と、
を含む、
ことを特徴とする製品。 - 前記採取3Dデータセットをフラグメント化するための命令は、
前記3Dデータセットを8つのサブボリュームにフラグメント化する段階と、
各サブボリュームに対して、それを最小サブボリュームのサイズが所定のサイズ限界に到達するまで8つのより小さなサブボリュームに再帰的にフラグメント化する段階と、
を含むことを特徴とする請求項28に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記所定のサイズ限界は、2×2×2の3Dセルを含むサブボリュームであり、前記スカラー場のデータ値は、各セルの各コーナに付随していることを特徴とする請求項29に記載のコンピュータプログラム製品。
- 各セルは、8つのコーナを有し、該セル内のどの位置の前記データ値も、該セルの該8つのコーナでの前記データ値を用いてトリリニア補間されることを特徴とする請求項30に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記データ値パラメータの組は、前記サブボリューム内の前記スカラー場の最大、平均、及び最小データ値を含むことを特徴とする請求項28に記載のコンピュータプログラム製品。
- ルートノードと複数の中間ノードと複数の葉ノードとを含むオクトリデータ構造を構成するための命令と、
前記ルートノードを前記3Dデータセットと関連付けるための命令と、
前記複数の葉ノードの各々を前記複数のサブボリュームからの最小サブボリュームと関連付けるための命令と、
前記複数の中間ノードの各々を前記最小サブボリュームよりも大きな前記複数のサブボリュームからのサブボリュームと関連付けるための命令と、
を更に含むことを特徴とする請求項28に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記採取データセットに向けて複数のレイを選択的に投射するための命令は、
前記2D画像平面を複数のミニ平面に細分化する、
ための命令を含み、
前記複数のミニ平面の各々に対しては、
前記ミニ平面の前記4つのコーナでの4つのピクセル値を推定し、
前記ミニ平面を複数のサブ平面に再帰的に細分化する、
ための命令を含み、
各サブ平面の最大ピクセル値差が所定の画像化誤差閾値よりも小さくなるまでレイを前記採取データセットに向けて投射することにより、該サブ平面の中心でのピクセル値を推定する、
ための命令を更に含むことを特徴とする請求項28に記載のコンピュータプログラム製品。 - サブ平面内の前記最大ピクセル値差は、該サブ平面の前記4つのコーナでのピクセル値の該サブ平面の平均ピクセル値からの最大偏差として定義されることを特徴とする請求項34に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記所定の画像化誤差閾値は、ユーザによって提供された画像レンダリング速度、前記3Dデータセットに埋め込まれたオブジェクトの縁部までの距離、適応MIPレイキャスティングから推定されたピクセル値とバイリニア補間から推定されたピクセル値との間の差によって調整されることを特徴とする請求項34に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記レイ経路に沿って位置する複数のサブボリュームの部分集合を選択するための命令は、
前記レイ経路に沿って前記レイに初めて遭遇する最大のサブボリュームとそれに付随するデータ値パラメータの組とを識別し、
前記レイの現在のデータ値記録と前記サブボリュームの付随するデータ値パラメータの組とを用いて該サブボリュームの最大画面値差を推定し、
前記サブボリュームに包含されたより小さなサブボリュームを、該より小さなサブボリュームの前記推定最大画面値差が所定の閾値よりも小さくなるまで再帰的に選択する、
ための命令を含むことを特徴とする請求項28に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記複数のサブボリュームの部分集合の1つ内にあるレイ経路上の最大データ値を識別するための命令は、
サブボリュームの所定の位置でのデータ値を推定し、
前記推定データ値が前記現在のデータ値記録よりも高い場合に、前記レイの現在のデータ値記録を更新し、
前記レイが前記採取データセットを出るまで、前記部分集合の全ての残っているサブボリュームに対して前記推定及び更新する段階を繰り返す、
ための命令を含むことを特徴とする請求項28に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記サブボリュームは、2×2×2セル又は少なくとも前記レイの前記断面を超える寸法を有するセル又はサブセルを含む最小サブボリュームであることを特徴とする請求項38に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記2D画像平面上の他の位置のピクセル値を推定するための命令は、
各位置を取り囲みかつ4つの投射レイに関連する4つピクセル値を選択し、
前記4つのピクセル値を用いて前記位置でのピクセル値をバイリニア補間する、
ための命令を含むことを特徴とする請求項28に記載のコンピュータプログラム製品。 - 採取された3Dデータセットによって表された3Dオブジェクトの2D画像を発生させる方法であって、
採取された3Dデータセットを異なるサイズの複数のサブボリュームにフラグメント化し、一組のデータ値パラメータに付随する各サブボリュームが、該サブボリューム内のデータ値分布を特徴付ける段階と、
2D放射面から前記複数のサブボリュームに向けて、各々が初期データ値記録及び断面を有して該2D放射面に対して所定の方向に放出される複数のレイを選択的に投射する段階と、
前記2D放射面上の複数の位置で、各々が前記複数のレイ経路の1つに沿った最大データ値を特徴付ける複数のピクセル値を選択的に発生させる段階と、
前記2D放射面上の前記複数の位置での前記複数のピクセル値の部分集合を用いて、該2D放射面上の他の位置のピクセル値を推定する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 初期データ値のレイがそのレイ経路に沿って3Dデータセットと相互作用する時の最大データ値を識別する方法であって、
各サブボリュームがサブボリューム内の最大、平均、及び最小データ値を含む一組のデータ値パラメータに関連する異なるサイズの複数のサブボリュームに3Dデータセットをフラグメント化する段階と、
前記3Dデータセットのデータ値に依存する単調画面転送関数を定義する段階と、
前記レイ経路に沿って、どの選択したサブボリュームの最大データ値も該レイの現在のデータ値記録よりも高く、かつ該選択したサブボリュームの最大画面転送差が所定の閾値よりも低いような一組のサブボリュームを選択する段階と、
前記選択された組の各サブボリュームに対して、該サブボリューム内の所定の位置でのデータ値を推定し、該推定データ値が前記レイの現在のデータ値記録よりも高い場合には、該推定データ値で該レイの現在のデータ値記録を更新する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記所定の位置は、選択されたサブボリューム内の前記レイ経路の中心であることを特徴とする請求項42に記載の方法。
- 多次元データセットの部分集合内のデータ値を識別する方法であって、
各々が関連するデータ値パラメータの組を有する異なるサイズの複数のサブデータセットにデータセットをフラグメント化する段階と、
各ノードが前記サブデータセットの1つに関連する複数のノードを有する階層データ構造を構成する段階と、
前記部分集合の一意的な部分を網羅するサブデータセットを識別する段階と、
前記部分集合の前記一意的な部分が前記データ値を含むかを検査する段階と、
前記部分集合を完全に網羅する一連のサブデータセットが識別されるまで前記識別する段階及び検査する段階を繰り返す段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 初期データ値が、前記部分集合に割り当てられ、該初期データ値は、前記一意的な部分内の現在のデータ値が所定の条件を満足する場合には該現在のデータ値と入れ替えられることを特徴とする請求項44に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記現在のデータ値が前記初期データ値よりも高く、かつ前記得られたデータ値が前記部分集合の最大データ値であることを含むことを特徴とする請求項45に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記現在のデータ値が前記初期データ値よりも低く、かつ前記得られたデータ値が前記部分集合の最小データ値であることを含むことを特徴とする請求項45に記載の方法。
- 前記部分集合は、前記多次元データセット内の所定の多次元領域内に位置するデータ値を含むことを特徴とする請求項44に記載の方法。
- 前記所定の多次元領域は、前記多次元データセット内の線上又は線の近くに位置するデータ値を含むことを特徴とする請求項48に記載の方法。
- 前記所定の多次元領域は、前記多次元データセット内の曲線上又は曲線の近くに位置するデータ値を含むことを特徴とする請求項48に記載の方法。
- 前記所定の多次元領域は、前記多次元データセット内の平面上又は平面の近くに位置するデータ値を含むことを特徴とする請求項48に記載の方法。
- 前記所定の多次元領域は、前記多次元データセット内の曲面上又は曲面の近くに位置するデータ値を含むことを特徴とする請求項48に記載の方法。
- 前記一連のサブデータセット内の最大サイズのサブデータセットが、最初に識別されて検査されることを特徴とする請求項44に記載の方法。
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