• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제1권1호
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• pp.27-31
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• 2014

In this paper, an overview of segmentation and 3D visualization methods are presented. Commonly, the two kinds of methods are used to visualize organs and vessels into 3D from medical images such as CT(A) and MRI - Direct Volume Rendering (DVR) and Iso-surface Rendering (IR). DVR can be applied directly to a volume. It directly penetrates through the volume while it determines which voxels are visualizedbased on a transfer function. On the other hand, IR requires a series of processes such as segmentation, polygonization and visualization. To extract a region of interest (ROI) from the medical volume image via the segmentation, some regions of an object and a background are required, which are typically obtained from the user. To visualize the extracted regions, the boundary points of the regions should be polygonized. In other words, the boundary surface composed of polygons such as a triangle and a rectangle should be required to visualize the regions into 3D because illumination effects, which makes the object shaded and seen in 3D, cannot be applied directly to the points.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.1-7
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• 2014

볼륨렌더링은 주로 의학 및 과학 분야에서 사용되는 기법이었으나, 하드웨어의 발달과 더불어 다양한 응용프로그램에서의 적용이 가능해짐에 따라 볼륨렌더링에 대한 관심이 증가하고 있다. 볼륨렌더링의 시각화에 있어서 쉐이딩은 물체의 깊이 정보를 효율적으로 전달하여 시각적 인지에 큰 도움이 된다. 전역조명을 사용하면 시각적 인지를 향상시킬 수 있지만, 많은 GPU 메모리의 사용과 긴 연산시간으로 인해 프로그램과의 상호작용에 영향을 미친다. 본 논문에서는 렌더링 속도의 저하를 최소화하며 볼륨렌더링에 사실적인 쉐이딩을 적용하기 위하여 이미지 공간 폐색 쉐이딩 모델을 제안하고자 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.494-504
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• 2002

볼륨랜더링은 연속적인 2차원 영상들을 기반으로 하여 3차원 데이터로 만드는 것이다. 오브젝트의 내부영역까지도 가시화 할 수 있는 장점 때문에, 최근 MRI, PET, SPECT같은 의료 영상의 경우 볼릅랜더링을 이용해서 진단에 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 볼륨랜더링을 쉽게 할 수 있도록 2차원 데이터를 바탕으로 볼륨데이터를 만드는 방법을 제시하고, 볼륨랜더링 기법을 이용해 의료 영상에 적용시켜 보았다. 또한 2차원 데이터를 추출하는 샘플링 단계에서 해상도를 향상시키기 위해 linear interpolation과 cubic interpolation을 통해 볼륨랜더링된 영상의 공간 해상도를 조절하도록 설계 및 구현하여 보았으며, 변형함수(transfer function)를 이용하여 각각의 결과를 비교하였다 2차원 영상의 샘플링에 사용되는 interpolation 방법을 3차원 영상에 적용하여 구현하였다. 의료영상의 볼륨랜더링 기법은 3차원 입체 데이터로 구현되는 것이므로 영상 분석을 통한 진단에 크게 기여 할 것으로 기대된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권4호
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• pp.339-347
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• 2001

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권3_4호
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• pp.187-194
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• 2004

쉬어-왑 분해 볼륨렌더링은 좋은 화질과 빠른 속도를 보이지만 대화형 분류 환경에서 메모리 참조 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 대화형 분류 환경에서 효율적인 렌더링을 수행하기 위해 객체와 이미지에 대한 메모리 참조 공간 연관성을 갖는 알고리즘을 제안한다. 이를 위하여 쉬어-왑 분해에 회전을 추가한 확장 모델을 제안하여 객체와 이미지 모두에서 스캔라인 단위로 렌더링을 가능하게 한다. 또한 제안 모델이 가지고 있는 전후향 합성 혼란, 홀 발생, 계산 증가의 문제에 대한 원인을 제시하고 해결 방법을 보인다. 본 제안 모델은 렌더링 시 효율적 메모리 참조로 우수한 성능을 나타낸다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권6호
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• pp.491-498
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• 2002

3차원 의학영상처리 분야에서는 단면 해상도가 종축 방향의 공간 해상도보다 높은 비균등한 볼륨 데이터가 많이 사용된다 본 논문은 비균등한 볼륨 데이터를 효율적으로 렌더링하기 위하여 인접한 두 슬라이스상에 있는 복셀에서의 광도를 보간하여 중간 복셀의 광도를 직접 계산하는 방법을 제안한다. 기존 렌더링 방법과 달리 이 방법은 중간 슬라이스를 만들기 위해 전처리과정을 거치지 않으며 생성된 중간 슬라이스를 저장하기 위한 기억공간도 필요 없다 이 방법을 고속 볼륨 렌더링 알고리즘인 쉬어왑 분해 알고리즘에 적용한 사례를 통해 제안된 방법이 기존 방법보다 화질상의 손상 없이 속도가 향상됨을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.67-69
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• 2004

본 논문은 Grid상의 workflow 시스템인 Workflow based Grid Portal for PSE(이하 WISE)를 이용한 인공 심장의 3차원 병렬 volume rendering system 디자인과 구현에 대하여 기술한다. Grid는 전 세계에 분산되어 있는 고성능, 대용량 자원들을 고속 네트워크로 연동하여 사용할 수 있게 하는 환경이며, WISE 시스템은 workflow 개념을 도입하여, 이런 자원들의 효율적이고 편리하게 관리해주고 아울러 여러 가지 패턴을 이용해 프로그래밍 할 수 있게 해주는 middleware이다. 본 논문에서는 Grid 상에서 WISE system에서 제공하는 프로그래밍 패턴을 이용하여 구조화되어 있지 않은 인공심장 데이터를 병렬 processing Pipeline 모델을 바탕으로 효율적인 parallel 3차원 가시화를 하기 위한 parallel pipelined volume rendering system을 구현하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.91-93
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• 2001

볼륨 렌더링(Volume Rendering)은 과학, 의학, 공학 등의 분야에서 3차원 볼륨 데이터(Volume Date)를 효과적으로 시각화(Visualization)하는 목적으로 널리 사용되고 있으며 고화질 영상 요구로 인해 3차원 볼륨 데이터의 크기는 점차 대용량화되어 가는 추세이다. 이러한 대용량 데이터의 고성능 처리를 위해서는 병렬입출력이 필수적이다. 본 논문에서는 병렬볼륨 렌더링에 최적화된 병렬화일시스템 PBS(Parallel Block Server)을 제안한다. PBS는 고성능 입출력 제공을 위해서 데이터입출력에 대한 응용 프로그램의 집적 통제를 위한 다양한 기능을 제공하도록 설계되어 있다. 이러한 직접통제의 단점인 복잡한 인터페이스 문제를 해결하기 위해서 볼륨 렌더링에 최적화된 데이터 입출력 전략을 자동화시킨 PBS 기반 라이브러리 VRPIO(Volume Rendering Parallel Input Output)를 제공한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.101-106
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• 2014

전 세계적으로 초고속 인터넷 망의 확충과 스마트폰의 보급에 따라 클라우드 컴퓨팅의 장점을 극대화 할 수 있는 시대가 도래 하였다. 본 연구에서는 클라우드 컴퓨팅을 활용한 모바일 환경에서의 의료영상 볼륨 렌더링 아키텍처를 제안한다. 해당 아키텍처는 값 비싼 워크스테이션 서버와 스토리지를 대체하기 위해 클라우드 컴퓨팅 서비스 중 하나인 IaaS(Infrastructure as a Service)를 사용한다. 그리고 모바일 하드웨어의 제약에서 벗어나 안정적인 렌더링을 위해 WebGL을 이용한 가시화 방법을 제안한다. 이번 연구를 통해서 모바일 환경에서의 효율적인 의료영상 볼륨 렌더링 서비스에 적용될 수 있는 기초 연구가 될 수 있기를 기대한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.1239-1247
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• 2005

볼륨 렌더링에서는 기본적으로 전이함수에 의해 객체를 구분하여 표시한다. 그러나, 경우에 따라서는 전이 함수만으로는 객체를 구분할 수 없는 경우가 있다. 이 때는 객체를 다른 방법으로 미리 분할한 후 분할 정보를 바탕으로 가시화를 수행한다. 본 논문은 분할된 볼륨의 가시화에서 객체당 투명도를 부여하는 방법을 제시한다. 반투명한 렌더링은 관찰의 대상이 되는 객체에 대한 맥락정보를 효과적으로 전달되기 위해 사용된다. 객체당 투명도는 전이함수의 조절에 의해 객체를 반투명하게 조절하기 어려운 경우에 매우 효과적인 가시화 도구로 사용될 수 있다. 객체당 투명도의 의미에 대한 몇가지 해석과, 그에 따른 알고리즘의 변화를 제시하였다. 또한, 제안된 방법을 일반 그래픽스 하드웨어를 사용하여 구현함으로써, 대화식 사용이 가능한 효율적 구현이 가능함을 보였다.