raycasting体绘制算法

资 源 简 介

raycasting体绘制算法

详 情 说 明

Raycasting体绘制算法是一种基于光线投射的三维数据可视化技术，广泛应用于医学成像和科学计算领域。在MATLAB中实现时，该算法通常分为三个关键部分来处理体素数据（vol）：正面投射、后面投射和侧面投射。

### 算法流程解析

正面投射 光线从观察者的视角出发，穿过屏幕的每个像素点，首次与体素数据的边界相交。这一阶段主要负责确定光线进入体素模型的位置，并初始化光线的起始坐标。

后面投射 光线从体素模型的另一侧退出，记录其终止位置。这一步骤用于计算光线在体素内部的传播距离，为后续的颜色和透明度累积提供范围依据。

侧面投射 光线在体素内部逐步推进，沿路径采样体素值。通过插值计算每个采样点的属性（如颜色、透明度），并按照从前往后或从后往前的顺序进行光学叠加（如Alpha混合），最终合成像素的显示颜色。

### 实现特点 体素处理灵活性：直接操作三维矩阵（vol），支持灰度或RGB体素数据。 效率优化：通过提前终止空区域的光线遍历（如跳过透明度为零的体素），减少计算量。 交互性：结合MATLAB的图形句柄，可动态调整视角或传输函数。

该算法的核心思想是通过模拟光线与体素的物理交互，将三维数据压缩为二维图像，适用于CT/MRI等密集标量场的可视化需求。