Tia chiếu đi từ một pixel trên mặt phẳng ảnh đến voxel, các giá trị về bóng và độ chắn sáng sẽ được tổng hợp lại bằng cách nội suy thành một giá trị duy nhất để cung cấp cường độ của điểm ảnh cuối cùng hiển thị trên mặt phẳng ảnh.
Hình 2.19 : Tổng hợp màu sắc và độ chắn sáng của tất cả các voxel dọc theo tia và hiển thị giá trị cuối cùng lên mặt phẳng ảnh
Công thức để tính toán giá trị cuối cùng dựa trên các voxel dọc theo tia đúc : Cout = Cin · (1 – α) + C· α out in(1 )
C(i) in = C(i-1) out
Trong đó :
Cout : cường độ/ màu sắc đi ra cho các voxel dọc theo tia
Cint : cường độ đến cho voxel
C : màu của voxel hiện tại
α : độ chắn sáng của voxel hiện tại
2.3.4 Giải thuật Raycasting
For each Pixel
For each f(i, j, k) along a Ray from Pixel Check f(i, j, d) in Classification tables If new substance
Find Surf Nomal/ compute Color Weight color by Opacity
Accumulate color contribution and opacity Pixel gets accumulated color
2.3.5 Ưu và nhược điểm
Ưu điểm
- Khái niệm đơn giản, dễ thực hiện
- Cho phép toàn bộ dữ liệu được xem cùng một lúc.
- Cho phép người sử dụng có thể xem các phần bị che khuất bởi các kỹ thuật bề mặt.
- Tính năng nhỏ hoặc yếu được xác định có thể được hiển thị - Dễ dàng thực hiện song song
Nhược điểm
- Chậm so với các phương pháp khác ngay khi đúc một vài tia - Vị trí gần nguồn sẽ được truy cập nhiều lần.
- Với mặt phẳng ảnh quan sát có kích thước lớn sẽ làm tăng đáng kể thời gian tái dựng ảnh.
2.3.6 Một số kỹ thuật tăng tốc cho Ray Casting
Thực tế giải thuật Raycasting tốn rất nhiều thời gian.Ý tưởng cơ bản để thúc đẩy nhanh quá trình dựng hình là không chú ý đến những thông tin “không quan trọng” và khai thác sự gắn kết.
2.3.6.1 Chấm dứt tia sớm
Ý tưởng là sớm chấm dứt tia nếu sự đóng góp của một mẫu trở nên không còn quan trọng bằng cách thiết lập một mức độ chắn sáng ɑ để chấm dứt tia.
2.3.6.2 Space-Leaping
Ý tưởng là quét qua các khu vực có cấu trúc đồng nhất một cách nhanh chóng mà không bị mất thông tin liên quan. Có nhiều phương pháp để thực hiện ý tưởng này.
2.3.6.3 Cấu trúc phân cấp không gian dữ liệu
Khối được chia thành những khu vực đồng nhất và được biểu diễn bởi những node trong cấu trúc phân cấp không gian. Kỹ thuật này tối ưu bằng cách lưu trữ các thông tin thống nhất trong không gian trống. Khi tia chiếu qua những không gian trống thì có thể bỏ qua mà không cần phải tính toán.