Voxel

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Il voxel ( portmanteau creato contraendo "  volume  " ed "  elemento  ") sta al 3D come il pixel sta al 2D . Memorizza le informazioni fisiche (colore, densità, intensità, ecc.) di un punto di un volume su una mesh regolare. Le sue coordinate spaziali o anche temporali, così come le sue dimensioni o altre informazioni come un materiale sono memorizzate a volte con il suo valore, a volte in parallelo. Il voxel si adatta più generalmente agli spazi di matrice sebbene gli spazi vettoriali gli siano favorevoli. Le sue coordinate spaziali possono essere polari .

Il punto debole del formato voxel (rispetto al 3D vettoriale) è che richiede molte risorse, sia per l'archiviazione che per il rendering che non beneficia dell'accelerazione hardware . Tuttavia, è possibile utilizzare algoritmi di imaging digitale tradizionale o di compressione del computer.

Imaging medico

Il voxel è particolarmente adatto alla rappresentazione di un volume corporeo costituito da immagini in sezione di un paziente. È per questo motivo che viene spesso utilizzato nell'imaging medico 3D ( scanner , MRI , PET ) dove offre risultati rapidi e sufficienti. Lo standard DICOM specifica i metodi di rappresentazione, memorizzazione e comunicazione di un gran numero di formati di imaging medicale utilizzati negli ospedali, inclusi l' Image Plane Module e l' Image Pixel Module .

Resi da voxel

Il voxel viene utilizzato principalmente per il rendering del terreno nei videogiochi, in particolare Outcast , utilizzando una mappa dell'altezza combinata con un Y-Buffer. La tecnica consiste nel visualizzare il terreno colonna per colonna tenendo conto solo dei voxel la cui altezza è maggiore dell'Y-Buffer, quest'ultimo prendendo come valore l'altezza dell'ultima colonna visualizzata. Le parti non visibili della scena vengono quindi semplicemente ignorate durante il rendering, il che offre un notevole risparmio di risorse.

Una delle ottimizzazioni più notevoli offerte dal voxel appare quando si passa dall'uso di una matrice di voxel all'uso di un albero avente come radice ogni voxel e di cui ogni nodo genitore è un voxel medio dei suoi fili (colore, trama ). Vengono quindi visualizzate diverse ottimizzazioni:

Queste due ottimizzazioni consentono un risparmio di memoria ma soprattutto una velocità di visualizzazione costante qualunque sia il livello di dettaglio dell'oggetto, il suo grande svantaggio è il suo costo durante la modifica dell'albero che poi diventa enorme dove una matrice lo gestirebbe facilmente. Il disegno a triangolo rimane quindi il più comune nei motori 3D.

Alcuni motori 3D che utilizzano il rendering voxel:

Videogiochi che utilizzano tutto o parte del rendering voxel

I videogiochi che utilizzano un motore di rendering 3D da voxel sono pochi. Possiamo citare:

Vedi anche

Link esterno

Note e riferimenti

  1. (in) Foley, James D. , Computer Graphics: Principles and Practice , Addison-Wesley ,1 ° gennaio 1996( ISBN  0-201-12110-7 , OCLC  475787187 ).
  2. Fedy Abi-Chahla, “  Rendering 3D: voxel raycasting  ” , su www.tomshardware.fr ,31 agosto 2009(consultato il 21 aprile 2015 ) .
  3. (it) http://voxelstein3d.sourceforge.net/ .
  4. (in) "  Voxel Quest Isometric Small  " .