GPU Ray Casting von Volumendaten

Dipl.-Inf. Christopher Lux
Prof. Dr. Bernd Fröhlich

News:

• Projektbörse

Inhalt:

Dreidimensionale Scanner werden  im medizinischen und industriellen Bereich (Tomographie, Kernspin, ...) eingesetzt um die innere Struktur räumlicher Objekt zu erfassen ohne sie zu zerstören. Die echtzeitfähige Visualisierung dieser Volumendaten bringt vielfältige Herausforderungen mit sich, wie die Handhabung extrem großer Datensätze oder die Darstellung zeitveränderlicher Volumen. Die Fähigkeiten der Graphikhardware haben sich im letzten Jahr so stark verbessert, dass die interaktive Darstellung der Volumen mittels Ray Casting möglich wurde. Dieser Ansatz ist besonders flexibel und erlaubt die Generierung qualitativ hochwertige Bilder, die eine sehr plastische Vorstellung der dreidimensionalen Strukturen im Inneren eines gescannten Gegenstands ermöglichen.

Im Rahmen dieses Projektes werden Kenntnisse in der Programmierung moderner Graphikhardware sowie algorithmische Ansätze für die qualitativ hochwertige Volumenvisualisierung vermittelt. Die spezifischen Ziele sind dabei die effiziente Implementierung des Ray Casting-Algorithmus auf der GPU durch Techniken wie adaptives Sampling und empty Space Skipping sowie die Erhöhung der Darstellungsqualität durch High-Dynamic-Range Ansätze und mehrdimensionale Transferfunktionen.

Englisch:
High quality volume visualization through ray casting on graphics processing units (GPU) has become an important technique for many application domains. The efficient GPU implementation, use of high dynamic range techniques and multi-dimensional transfer functions are central objectives of this project.

Ziele:

• Implementierung/Erforschung effizienzsteigernder Methoden und Techniken für echtzeitfähiges Ray Casting von Volumendaten
• Implementierung/Erforschung qualitätssteigernder Methoden für die direkte Darstellung der Volumen
  

Lerninhalte:

• Einarbeitung in fortgeschrittene Methoden zur Volumenvisualisierung
• Graphikprogrammierung mit OpenGL
• Programmierung moderner Graphikhardware (GPUs)

Anrechnung:

• B.Sc. - Forschungsprojekt
  
• M.Sc. - Labor- und Forschungsprojekt
  
• Abrechnung: 16SWS / 22Credits

Ort / Start / Projekttag: siehe Aushang