Volume Raycasting mit OpenCL

Zusammenfassung—Bei dieser Seminarausarbeitung handelt es sich um eine Ausarbeitung, die für einen 3DModellierungskurs (Masterstudiengang Angewandte Informatik) an der Universität Duisburg-Essen im Jahr 2011 geschrieben wurde. Ich veröffentliche diese Ausarbeitung, damit interessierte Studierende oder generell an Bildverarbeitung/Rendering Interessierte sich einen ersten Eindruck über Raycasting erwerben können. Neben der Ausarbeitung wurde ein funktionierender OpenCL Raycaster entwickelt. Ein Video ist unter [1] verfügbar. Der vollständige Source-Code des Raycasters ist im Google Code Archive [2] archiviert. Falls dies nicht mehr der Fall ist, können Interessierte mir auch gerne eine Email schreiben, damit ich den Source-Code zur Verfügung stellen kann. Die Seminarausarbeitung bietet eine Einführung und einen Überblick über das Thema “Volume Raycasting mit OpenCL”. Es wird gezeigt, wie mittels moderner Grafikprozessoren Volumendatensätze in Echtzeit geladen, angezeigt und manipuliert werden können. Außerdem werden grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen, die für dieses Thema notwendig sind, vorgestellt. Es wird gezeigt, wie ein rudimentärer Raycaster mittels OpenCL aufgebaut werden kann. Desweiteren werden verschiedene Gradientenoperatoren (CentralDifference, Sobel3D und Zucker-Hummel) vorgestellt, implementiert und evaluiert. Abschließend werden noch Beschleunigungsmöglichkeiten für das Raycasting vorgestellt.