Какая плоскость в автокаде отвечает за внешний вид детали слева и справа
Обновлено: 21.11.2024
Ординатные размеры AutoCAD — прекрасный способ уменьшить беспорядок в чертеже при простановке размеров многочисленных элементов на небольшой площади. Ординатные размеры значительно упрощают процесс обработки, поскольку размеры на чертеже напрямую соответствуют цифровым показаниям на фрезерных станках.
Ординальный размер используется, когда координаты X и Y из одного местоположения являются единственными необходимыми размерами. Обычно деталь имеет одинаковую толщину, например плоская пластина с просверленными в ней отверстиями. Размеры каждого элемента, например отверстия, исходят из одной исходной точки (обычно левого нижнего угла детали).
Ординальные размеры имеют только одну базу. Местом отсчета обычно является нижний левый угол объекта. Внешний вид ординатных размеров также отличается. Каждый размер имеет только одну линию выноски и числовое значение. У ординатных размеров нет выносных линий или стрелок.
На приведенном ниже рисунке небольшой пластины с 8 отверстиями показаны типичные базовые линейные размеры:
Как видите, это может привести к беспорядку, особенно если каждое отверстие расположено в другом месте.
Теперь, если мы используем ординатные размеры, обратите внимание, насколько чище выглядит рисунок:
Используя объектную привязку, поместите исходную точку в нижний левый угол пластины. Это переместило начало координат ПСК, но мои два размещенных ординатных размера не обновляются.
Об авторе
Старший Специалист технической поддержки
Райан, сертифицированный специалист по AutoCAD, отвечает за рассмотрение дел клиентов и помощь в решении проблем с программным обеспечением — от обычных сбоев до развертывания программного обеспечения и других проблем. Он владеет AutoCAD (включая настройку), VBA, LISP и Civil 3D.
Предыдущая статья
В прошлом Autodesk использовала для создания фреймов блоки, поэтому вы видите только связанные фреймы.
Автор:
Задает исходную точку и ориентацию текущей пользовательской системы координат (ПСК).
Найти
ПСК — это подвижная декартова система координат, которая устанавливает рабочую плоскость XY, горизонтальное и вертикальное направления, оси вращения и другие полезные геометрические привязки. Вы можете изменить начало и ориентацию ПСК для удобства при указании точек, вводе координат и работе с вспомогательными средствами рисования, такими как режим "Орто" и сетка.
ПСК можно сохранить вместе с окном просмотра, если системная переменная UCSVP для этого окна просмотра имеет значение 1.
Примечание. По умолчанию панель «Координаты» скрыта в рабочей области «Черчение и аннотации». Чтобы отобразить панель «Координаты», щелкните вкладку «Вид», затем щелкните правой кнопкой мыши и выберите «Показать панели», а затем щелкните «Координаты». В рабочих 3D-пространствах (недоступно в AutoCAD LT) панель «Координаты» находится на вкладке «Главная».
Отображаются следующие подсказки.
Указать источник UCS
Определяет новую ПСК с помощью одной, двух или трех точек:
- Если указать одну точку, начало текущей ПСК сместится без изменения ориентации X, Y и Z. оси.
- Если вы укажете вторую точку, ПСК повернется, чтобы пройти положительную ось X через эту точку.
- Если указать третью точку, ПСК вращается вокруг новой оси X, определяя положительную ось Y.
Эти три точки определяют исходную точку, точку на положительной оси X и точку на положительной плоскости XY.
Если вы не укажете значение координаты Z при вводе координат, будет использоваться текущее значение Z.
Совет. Вы также можете выбрать и перетащить исходную ручку значка ПСК непосредственно в новое место или выбрать «Переместить только исходную точку» в меню исходной ручки.
Динамически выравнивает ПСК по грани 3D-объекта.
Наведите курсор на грань, чтобы просмотреть, как будет выровнена ПСК.
Совет. Вы также можете выбрать и перетащить значок ПСК (или выбрать «Переместить и выровнять» в меню исходной ручки), чтобы динамически выровнять ПСК с гранями.
Располагает ПСК либо на смежной грани, либо на задней грани выбранного ребра.
Поворачивает ПСК на 180 градусов вокруг оси X.
Поворачивает ПСК на 180 градусов вокруг оси Y.
Принимает изменения и размещает ПСК.
По имени
Сохраняет или восстанавливает именованные определения UCS.
Совет. Можно также щелкнуть правой кнопкой мыши значок ПСК и выбрать Именованная ПСК, чтобы сохранить или восстановить именованные определения ПСК. Если вы часто используете именованные определения UCS, вы можете ввести Восстановить, Сохранить, Удалить и ? параметры непосредственно в начальном запросе UCS без указания параметра Named.
Восстановить
Восстанавливает сохраненное определение ПСК, чтобы оно стало текущим ПСК.
Указывает имя определения UCS для восстановления.
?—Список определений UCS
Отображает сведения об указанных определениях UCS.
Сохраняет текущую ПСК под указанным именем.
Указывает имя для определения UCS.
Удалить
Удаляет указанное определение UCS из списка сохраненных определений.
?—Список определений UCS
Список сохраненных определений ПСК с указанием исходной точки и осей X, Y и Z для каждого сохраненного определения ПСК относительно текущей ПСК. Введите звездочку, чтобы просмотреть все определения UCS. Если текущая ПСК совпадает с МСК (мировой системой координат), она отображается как МИР. Если он пользовательский, но безымянный, он отображается как NO NAME.
Объект
Выравнивает ПСК по выбранному 2D- или 3D-объекту. ПСК можно выровнять по объектам любого типа, включая облака точек, за исключением поперечных линий и 3D-полилиний.
Наведите курсор на объект, чтобы предварительно увидеть, как будет выравниваться ПСК, и щелкните, чтобы разместить ПСК. В большинстве случаев начало ПСК будет располагаться в конечной точке, ближайшей к указанной точке, ось X будет выравниваться по ребру или касательной к кривой, а Z ось будет выровнена перпендикулярно объекту.
При наведении курсора на облако точек центр ПСК перемещается в ближайшую точку объекта облака точек. Если в облаке точек есть данные сегментации (из Autodesk ReCap Pro) и в месте расположения курсора обнаружен плоский сегмент, начало координат ПСК перемещается в ближайшую точку на плоскости, а ось XY ПСК выравнивается с плоскостью XY плоские сегменты. Направление оси X определяется линией пересечения между плоскостью плоского сегмента и WCS. Нажмите, чтобы разместить ПСК.
Предыдущий
Восстанавливает предыдущую UCS.
Вы можете вернуться к последним 10 настройкам UCS в текущем сеансе. Настройки ПСК хранятся независимо для пространства модели и пространства листа.
Выравнивает плоскость XY ПСК по плоскости, перпендикулярной направлению взгляда. Исходная точка остается неизменной, но оси X и Y становятся горизонтальной и вертикальной.
Мир
Выравнивает ПСК с мировой системой координат (МСК).
X, Y, Z
Поворачивает текущую ПСК вокруг указанной оси.
Направьте большой палец правой руки в положительном направлении оси X и согните пальцы. Ваши пальцы указывают положительное направление вращения вокруг оси.
Направьте большой палец правой руки в положительном направлении оси Y и согните пальцы. Ваши пальцы указывают положительное направление вращения вокруг оси.
Укажите большим пальцем правой руки в положительном направлении оси Z и согните пальцы. Ваши пальцы указывают положительное направление вращения вокруг оси.
Вы можете определить любую ПСК, указав исходную точку и один или несколько поворотов вокруг оси X, Y или Z. р>
Ось Z
Выравнивает ПСК по указанной положительной оси Z.
Начало ПСК перемещается в первую точку, а ее положительная ось Z проходит через вторую точку.
Выравнивает ось Z по касательной к конечной точке, ближайшей к указанной точке. Положительная ось Z направлена в сторону от объекта.
Применить
(Недоступно в AutoCAD LT)
Применяет текущую настройку ПСК к указанному видовому экрану или ко всем видовым экранам, если в других видовых экранах сохранена другая ПСК. (системная переменная UCSVP).
Применяет текущую ПСК к указанному экрану просмотра и завершает команду ПСК.
Чтобы просмотреть двухточечную сетку перспективы по умолчанию в документе, вы можете выполнить одно из следующих действий:
Нажмите «Вид» > «Сетка перспективы» > «Показать сетку».
Нажмите Ctrl+Shift+I (в Windows) или Cmd+Shift+I (в Mac), чтобы отобразить сетку перспективы. Это же сочетание клавиш можно использовать, чтобы скрыть видимую сетку.
Выберите инструмент "Сетка перспективы" на панели "Инструменты".
Сетка перспективы
А. Виджет переключения плоскостей B. Левая точка схождения C. Протяженность вертикальной сетки D. Линейка сетки перспективы E. Правая точка схождения F. Линия горизонта G. Высота горизонта H. Уровень земли I. Уровень горизонта J. Протяженность сетки K. Размер ячейки сетки L . Уровень земли M. Протяженность сетки N. Управление правой плоскостью сетки O. Управление горизонтальной плоскостью сетки P. Управление левой плоскостью сетки Q. Исходная точка
Группа инструментов "Сетка перспективы" состоит из инструментов "Сетка перспективы" и "Выделение перспективы".
Вы можете выбрать инструмент "Сетка перспективы" на панели "Инструменты" или нажать Shift+P. Когда выбран инструмент «Сетка перспективы», он показывает:
Элементы управления левой и правой сеткой для настройки плоскостей
Положение левой и правой вертикальной плоскости
Видимость и размер ячейки сетки
Левые и правые виджеты на уровне земли, используемые для перемещения по сетке
Кроме того, при выборе сетки перспективы также появляется виджет переключения плоскостей. Вы можете использовать этот виджет для выбора активной плоскости сетки. В сетке перспективы активная плоскость — это плоскость, на которой вы рисуете объект, чтобы спроецировать вид наблюдателя на эту часть сцены.
Виджет переключения плоскостей
А. Левая плоскость сетки B. Нет активной плоскости сетки C. Правая плоскость сетки D. Горизонтальная плоскость сетки
Вы можете установить параметры для размещения виджета в любом из четырех углов экрана и выбрать его отображение, когда видна сетка перспективы. Чтобы установить эти параметры, дважды щелкните значок «Сетка перспективы» на панели «Инструменты». В диалоговом окне «Параметры сетки перспективы» вы можете выбрать следующее:
Показать виджет активной плоскости
Этот параметр выбран по умолчанию. Если снять этот флажок, виджет не будет отображаться с сеткой перспективы.
Можно выбрать отображение виджета в левом верхнем, правом верхнем, левом нижнем или правом нижнем углу окна документа.
При выборе инструмента «Выделение перспективы» отображаются элементы управления левой, правой и горизонтальной сеткой. Вы можете переключиться на инструмент «Выделение перспективы», нажав Shift+V или выбрав его на панели «Инструменты». Инструмент выбора перспективы позволяет:
Перенесите объекты, тексты и символы в перспективу
Переключение активных плоскостей с помощью сочетаний клавиш
Перемещение, масштабирование и дублирование объектов в пространстве перспективы
Перемещение и дублирование объектов перпендикулярно их текущему положению в плоскости перспективы
При использовании инструмента «Выделение перспективы» активные плоскости в сетке перспективы обозначаются следующими указателями.
Многомерные передаточные функции для объемного рендеринга
ДЖО КНИСС , . ЧАРЛЬЗ Д. ХАНСЕН, Справочник по визуализации, 2005 г.
9.4.3 Виджет «Плоскость отсечения»
Плоскость отсечения сообщает о своей ориентации и положении средству визуализации объема, которое обрабатывает фактическое отсечение при отрисовке объема. В дополнение к отсечению виджет объема также сопоставляет срез данных с произвольной плоскостью, заданной виджетом отсечения, и смешивает ее с объемом с постоянным значением непрозрачности, определяемым ползунком виджета отсечения. Он также отвечает за отчет о пространственном положении щелчка мыши на его поверхности отсечения. Это обеспечивает дополнительные средства запроса позиций в объеме, отличные от зонда 3D-данных. Шарики в углах виджета плоскости отсечения используются для изменения его ориентации, а полосы по краям — для изменения его положения.
Dview, камера, ходьба и полет, анимация пути
Эллиот Дж. Гиндис , Роберт К. Кэбиш , в разделе Up and Running with AutoCAD® 2021 , 2021
Это вторая из двух команд dview, заслуживающих более подробного обсуждения. Clip вводит понятие «плоскости отсечения», которое (в различных формах) является распространенным инструментом в трехмерном автоматизированном проектировании. Идея состоит в том, чтобы создать плоскую плоскость, которая разрезает дизайн, чтобы показать внутреннюю работу. Сама плоскость невидима, виден только ее эффект, и его можно применить к передней или задней части объекта. Когда вы раскрываете столько, сколько вам нужно, вы устанавливаете вид и печатаете дизайн. Этот инструмент, как и большинство других опций dview, не предназначен для постоянного использования и не для использования во время работы над дизайном, а только для окончательной презентации.
Чтобы проиллюстрировать инструмент «Обрезка», добавьте некоторую геометрию в виде пяти цилиндров диаметром 2 дюйма внутрь ранее использовавшегося блока, как показано в режиме каркаса на рис. 29.5. В режиме полного затенения внутренняя геометрия не видна, как показано на рис. 29.6.
Рисунок 29.5. Внутренняя геометрия.
Рисунок 29.6. Режим тени.
Давайте применим плоскость отсечения к передней части и удалим часть внешнего материала, чтобы показать внутреннюю часть. Введите dview, нажмите Enter и выберите объект, снова нажав Enter. Введите cl вместо CLip и нажмите Enter.
AutoCAD говорит: введите параметр обрезки [Назад/Вперед/Выкл]:
Плоскости отсечения можно рассматривать как плоские пластины, одна из которых находится спереди, а другая сзади. Когда объект перемещается вперед и назад, плоскость отсечения врезается или обрезает объект либо спереди, либо сзади. Обычно используется передняя плоскость отсечения, поэтому введите f и нажмите Enter.
AutoCAD говорит: Укажите расстояние от цели или [установите на Глаз (камера)/ВКЛ/ВЫКЛ]:
Вы также видите желтый ползунок (похожий на тот, что виден при изучении расстояния), который можно перемещать вперед и назад, чтобы установить положение плоскости отсечения, как показано на рис. 29.7.
Рисунок 29.7. Передняя плоскость отсечения.
Как видите, внутренности детали можно легко открыть. На рис. 29.8 показан вид с задней секущей плоскостью, установленной аналогичным образом, хотя результаты не так полезны. На самом деле вы можете использовать 3D Orbit через плоскость отсечения и получить полное представление о внутренней работе проекта под любым углом. Чтобы удалить плоскости, у вас есть команда выключения в меню отсечения.
Рисунок 29.8. Передняя плоскость отсечения.
САПР и методы моделирования
ТОМ МАКРЕЙНОЛДС, ДЭВИД БЛАЙТ, в Advanced Graphics Programming Using OpenGL, 2005
16.9 Закрытие отсеченных тел
При работе с твердыми объектами часто бывает полезно прирезать объект к плоскости и наблюдать поперечное сечение. Определяемые приложением плоскости отсечения OpenGL (иногда называемые плоскостями отсечения модели) позволяют приложению отрезать сцену по плоскости. Буфер трафарета обеспечивает простой способ добавления «шапки» к объектам, которые пересекаются плоскостью отсечения. Ограничивающий многоугольник встраивается в плоскость отсечения, а буфер трафарета используется для обрезки многоугольника внутри твердого тела.
Если при моделировании объекта соблюдать осторожность, можно визуализировать твердые тела со сложностью глубины больше 2 (вогнутые объекты или объекты с оболочкой) и меньше максимального значения буфера шаблона. Вершины полигонов поверхности объекта должны быть упорядочены так, чтобы они были направлены в сторону от внутренней части для целей отсечения граней.
Буфер трафарета, буфер цвета и буфер глубины очищаются, а запись в буфер цвета отключается. Закрывающий полигон визуализируется в буфер глубины, после чего запись в буфер глубины отключается. Операция трафарета настроена на увеличение значения трафарета там, где проходит тест глубины, и модель рисуется с помощью glCullFace(GL_BACK) . Затем операция трафарета задается для уменьшения значения трафарета там, где проходит тест глубины, и модель рисуется с помощью glCullFace(GL_FRONT) .
В этот момент буфер трафарета равен 1 везде, где плоскость отсечения заключена между передней и задней поверхностями объекта. Буфер глубины очищен, запись в цветовой буфер разрешена, и полигон, представляющий плоскость отсечения, теперь рисуется с использованием любых необходимых свойств материала, с функцией трафарета, установленной на GL_EQUAL, и ссылочным значением, установленным на 1. Это рисует цвет и глубину. значения колпачка в буфер кадра только там, где значения трафарета равны 1. Наконец, трафарет отключается, применяется плоскость отсечения OpenGL, а отсеченный объект рисуется с включенными цветом и глубиной.
Компьютерное медицинское образование
21.2.3.3 Веб-технологии
VRML Потенциал веб-технологий для предоставления неограниченного доступа к интерактивным 3D-визуализациям привел к определению VRML в 1994 году. VRML, язык разметки виртуальной реальности, позже стал официальным стандартом ISO в 1997 году. Основанный на спецификации Open Inventor, VRML использует граф сцены для описания 3D-модели, то есть прямой ациклический граф, который представляет геометрию, свойства материала, например, цвета и прозрачность, текстуры, 2D- и 3D-текст, преобразования, свет. источники и виртуальная камера. Многоугольная поверхность, например, извлеченная с помощью алгоритма Marching Cubes, представляется как узел «IndexedFaceSet». Эта схема с эффективным использованием памяти включает в себя координаты вершин и связь этих вершин с гранями, избегая любой избыточности. Все основные инструменты визуализации позволяют экспортировать результаты в формат VRML.
В дополнение к геометрии поведение также представлено в узлах графа сцены, например,
с датчиками, которые наблюдают за определенными свойствами и могут вызвать реакцию,
с манипуляторами, которые могут управлять секущими плоскостями или другими виджетами, и
с узлами, которые позволяют обнаруживать столкновения, например, чтобы определить, касается ли хирургический инструмент анатомической структуры.
Важным аспектом создания многофункциональных приложений для медицинского образования является сочетание Java и VRML.
VRML также широко использовался для разработки систем медицинского образования. John [2007] предоставляет обзор систем, классифицирующих общие инструменты для медицинского образования, образовательные инструменты для диагностики и обучения процедурам, а также поддержку совместной работы. Например, Brodlie et al. [2000] представил прототипы на основе VRML для сосудистой хирургии и нейрохирургии. Однако низкая пропускная способность в 1990-х годах и необходимость установки браузера VRML на стороне клиента препятствовали широкому использованию. Кроме того, 3D-взаимодействие и навигация часто были очень сложными. Таким образом, обучаемые легко терялись в трехмерной среде или сталкивались с огромным количеством вариантов.
X3D и WebGL X3D (расширяемое 3D), как и VRML, является открытым стандартом ISO, определенным консорциумом W3, и поэтому не зависит от какой-либо конкретной платформы. Он в значительной степени обратно совместим с VRML. Таким образом, файлы VRML нуждаются лишь в незначительной адаптации для использования в качестве файлов X3D [Chittaro and Ranon, 2007]. Разработка X3D была вызвана прогрессом в графическом оборудовании, в частности, улучшенными возможностями программирования и мультитекстурированием. Таким образом, он предоставляет ряд новых узлов и возможностей. Кроме того, файлы X3D также могут быть закодированы в формате XML и, таким образом, легко смешиваются с другим содержимым, доступным в формате XML. Часто выгодно, чтобы также обеспечивалось двоичное кодирование данных X3D с эффективным использованием памяти.
HTML5 ссылается на X3D для декларативного 3D-контента, но не определяет фактическую интеграцию. X3DOM 2 был разработан для непосредственной интеграции X3D в веб-приложения [Behr et al., 2009]. Сопоставление живых элементов DOM с моделью сцены X3D очень похоже на интеграцию интерактивной 2D-векторной графики через SVG [Behr et al., 2009]. Такая прямая интеграция не только дает пользователям преимущества, а именно отсутствие необходимости установки плагина. Кроме того, разработчики выигрывают, потому что удается избежать проблем с синхронизацией между содержимым DOM и манипуляциями на основе плагинов и, конечно же, потому, что разработчикам не нужно сосредотачиваться на особенностях только одного плагина. Бер et al. [2009] подробно описал архитектуру X3DOM и сравнил ее с различными другими подходами к интеграции интерактивной трехмерной графики с веб-браузерами. Стратегии реализации X3DOM объясняются в [Behr et al., 2010]. Совсем недавно Behr et al. [2011] представил множество передовых механизмов для поддержки динамики (анимации) и трехмерного взаимодействия с соответствующими событиями и механизмами обновления. Наконец, Behr et al. [2012] ввел разделение больших и неструктурированных геометрических данных от структурированной (и гораздо меньшей) информации сцены для улучшения обработки и производительности.
«Медицинская рабочая группа» определила MedX3D, который добавляет в X3D расширенную визуализацию объемов и спецификацию функции переноса. Это расширение необходимо, например, для хирургических симуляторов, где такие задачи, как сверление, требуют воксельного представления [John et al., 2008, Jung et al., 2008]. . «Долгосрочная цель рабочей группы — обеспечить создание интероперабельных систем медицинского обучения и моделирования с использованием открытых стандартов» [John, 2007]. В настоящее время рабочая группа взаимодействует с рабочими группами DICOM и предлагает X3D в качестве стандарта 3D-графики DICOM. 3
В 2012 году после демонстрации того, что расширения удовлетворяют потребности ключевых приложений в медицинской диагностике, лечении и образовании, это расширение было официально интегрировано в стандарт ISO X3D как "Компонент объемного рендеринга". Это всеобъемлющее расширение поддерживает множество стилей рендеринга и освещения, например рендеринг мультфильмов. Как и ядро X3D, объемная визуализация определяется как граф сцены, содержащий узлы графа сцены, которые определяют геометрию и внешний вид отдельных компонентов, таких как подобъемы или хирургические инструменты.
С введением WebGL как части HTML 5 стала возможной расширенная 3D-визуализация в веб-браузере без необходимости установки подключаемого модуля. WebGL — это низкоуровневый графический API, основанный на OpenGL ES 2.0 и обеспечивающий аппаратно-ускоренный рендеринг 3D-графики. Он поддерживает мобильный рендеринг и эффективное программирование шейдеров. Платформы, такие как X3DOM, могут использовать WebGL для выполнения 3D-рендеринга.
Уловки с плавающей запятой
Джим Блинн, в Уголке Джима Блинна, 2003 г.
Бит знака
В главе 13 "Отсечение строк" книги Уголок Джима Блинна: путешествие по графическому конвейеру я впервые открыл коробку. Рассматриваемая операция заключалась в создании битовой маски, указывающей, какие плоскости отсечения необходимо обработать. Это решение исходит из вычисления значения с плавающей запятой для каждой вершины и для каждой плоскости отсечения. Если значение положительное, вершина находится внутри плоскости; если он отрицательный, то снаружи самолета. Совершенно законным и нехитрым способом создания слова-маски будет
маска=0;
для (i=0,m=1; я
Для этого требуется шесть тестов с плавающей запятой, которые были неприятно медленными на старых ПК 1991 года. Набравшись смелости, я построил шестибитную маску, выполнив логические сдвиги над битом знака слов с плавающей запятой. Я не буду вдаваться в подробности кода, а просто напугаю вас, сказав, что в то время для этого требовался язык ассемблера. Однако важно то, что не требовалось никаких операций с плавающей запятой — только логический сдвиг и маскировка значений с плавающей запятой в виде битовых шаблонов. Подобные вещи могут показаться чрезвычайно машинозависимыми, но давайте смотреть правде в глаза, IEEE не собирается менять свой формат с плавающей запятой в ближайшее время. Единственная ловушка здесь заключается в том, что если значение окажется минус ноль (которое имеет вполне разумное представление 0x80000000), то его следует фактически рассматривать как положительное число. Я действительно получил это однажды из-за некоторых неудачных расчетов прямой разности. Но в целом ускорение стоило риска.
Обзор объемного рендеринга
АРЬЕ КАУФМАН, КЛАУС МЮЛЛЕР, Справочник по визуализации, 2005 г.
7.8 Классификация и передаточные функции
В объемном рендеринге мы стремимся исследовать объемные данные с помощью визуальных средств. Этот процесс исследования направлен на обнаружение и выделение интересных структур и явлений, встроенных в данные, при одновременном уменьшении или полном отбрасывании окклюзионных структур, которые в настоящее время не представляют интереса. Плоскости отсечения и более общие примитивы отсечения [264] предоставляют геометрические инструменты для полного удаления или смещения перекрывающих структур. С другой стороны, передаточные функции, которые сопоставляют необработанные данные объемной плотности с цветом и прозрачностью, могут непрерывно изменять общий внешний вид набора данных.
Исследование объема с помощью передаточных функций представляет собой задачу навигации, которая выполняется в четырехмерном пространстве передаточной функции, предполагая три оси для цвета RGB и одну для прозрачности (или непрозрачности). Зачастую проще указать цвета в цветовом пространстве HSV (Hue, Saturation, Value), поскольку оно обеспечивает отдельные сопоставления для цвета и яркости. Существуют простые алгоритмы для преобразования значений HSV в триплеты RGB, используемые при объемном рендеринге [57]. На рис. 7.23 показан редактор передаточной функции, который также позволяет отображать другие атрибуты визуализации в уравнении 7.9.
Рисунок 7.23. Редактор передаточной функции с цветовой палитрой HSV и сопоставлением плотностей с различными свойствами материалов.
Обобщение обычной цветовой модели RGB было проведено в рендеринге спектрального объема [ 197 ], где перенос света происходит в любом количестве спектральных диапазонов. Нордманс [189] использовал эту концепцию, чтобы обеспечить ахроматическое, упругое и неупругое рассеяние света, что облегчает визуализацию внутренних структур через полупрозрачные, но твердые (т. е. нечеткие) внешние структуры. Бергнер и др. [ 12 ] описал спектральный рендерер, который достигает интерактивной скорости за счет факторизации члена освещения из интеграла рендеринга спектрального объема и использования пост-освещения для окончательного освещения (связанный метод в пространстве RGB и с использованием подхода ряда Фурье был представлен Канеда и др. [99]). Они описывают систему, которая позволяет разработчикам управляемой визуализации задавать набор источников света и материалов, спектральные свойства которых позволяют пользователям подчеркивать, ослаблять или объединять определенные структуры, просто изменяя интенсивность источников света.
Учитывая большое количество возможных настроек, выбор эффективной передаточной функции может оказаться непростой задачей. Как правило, удобнее собрать больше информации о данных до начала исследования с помощью передаточных функций. Простейшее представление вспомогательных данных — в виде одномерных гистограмм, представляющих собой статистические данные, собранные как функция исходной плотности или какой-либо другой величины. Гистограмма значений плотности может быть полезным индикатором для выявления доминирующих структур с узкими диапазонами плотности. Затем можно использовать функцию нечеткой классификации [48], чтобы присвоить этим структурам разные цвета и прозрачность (рис. 7.24).Это хорошо работает, если данные относительно свободны от шума, диапазоны плотности объектов хорошо изолированы и присутствует не так много различных материалов, таких как кости, жир и кожа. Однако в большинстве случаев это не так. В этих условиях полезно также включить первую и вторую производные в анализ на основе гистограммы [109]. Величина первой производной (сила градиента) полезна, поскольку она достигает пика при плотностях, где существуют интерфейсы между различными объектами (рис. 7.25). Построение гистограммы первых производных по плотности дает дугу с пиком на границе плотности (рис. 7.26). Знание плотностей, при которых существуют границы объектов, значительно сужает задачу исследования передаточной функции: теперь можно визуализировать эти структуры, назначая различные цвета и непрозрачности в пределах узкого интервала вокруг этих пиков. Левой [127] показал, что постоянную ширину (толстой) поверхности можно получить, сделав ширину выбранного интервала плотности линейной функцией силы градиента (см. рис. 7.27). Киндлманн и Даркин [109] предложили метод, который использует первую и вторую производные для автоматического создания передаточных функций, чувствительных к признакам. Этот метод обеспечивает сегментацию данных, где метрика сегментации представляет собой гистограмму первой и второй производной. Тенгинакаи и Мачираджу [251] расширили арсенал метрик на моменты высших порядков и вычислили по ним дополнительные меры, такие как эксцесс и перекос, в небольших окрестностях. Это может обеспечить лучшее очерчивание функций в пространстве гистограммы. Другой предлагаемый метод анализа основан на максимумах в кумулятивных взвешенных по Лапласу гистограммах плотности [ 198 ].
Рисунок 7.24. Гистограмма и нечеткая классификация по разным материалам.
Читайте также: