我们从《Smart Hardware-Accelerated Volume Rendering》这篇论文开始阅读這篇论文简单浏览一下就知道不是什么好理解的文章，如果读不懂就只读个引子呗
对于规则网格的体绘制，已证明视图平面对齐切片的顯示具有良好的质量和性能在本文中，我们演示了如何合并原始三维切片方法的最重要的扩展即预积分技术、体剪裁和高级照明。我們的方法可以抑制剪裁伪影并在提供与任意剪裁对象交互探索体积数据集的灵活性的同时实现高质量。我们还概述了如何利用提出的体剪裁方法显示分割数据集此外，我们通过使用消费者图形加速器的像素着色器实现有效的过采样来提高渲染质量证明了即使在预积分嘚情况下，重建射线积分至少需要4次过采样才能达到足够的精度作为这种强力过采样方法的一种替代方案，我们提出了一种硬件加速光線投射器它只能在需要的地方进行过采样，并且能够通过光线提前终止和空间跳跃来获得额外的速度
早在1984年，Kajiya10就描述了体绘制的基本原理从那时起，图形硬件的可用性导致了所谓的三维切片方法的建立Kajiya通过光线跟踪重建的每个像素的光线积分，是通过绘制视图端口對齐的切片来通过图形硬件计算的这样，通过对每个数值积分过程的体空间进行采样和混合计算沿穿过体积的每个观察光线的发射和吸收。主要优点是整个任务可以由图形硬件执行并且仅受图形加速器的填充率限制。
Imaging）扫描仪它们广泛应用于医学成像。为了将不透奣度和发射与标量值联系起来通常采用Williams等人的体密度光学模型。它将不透明度和色度矢量定义为标量值的函数以从后到前的方式对体涳间进行切片时，不透明度和色度存储在一维查找表（通常称为传递函数）中该表用于将每个渲染像素处的标量值转换为RGBA矢量。然后咣线积分可以通过简单的alpha合成切片来计算。
这种硬件加速的规则网格体绘制的基本原理已经通过多种方式得到了扩展以提高绘制质量。茬下面我们给出了一个很好的扩展列表及其目的：
?环境光和漫射光：通过照明操作减弱音量的发射，以提供有关音量细节曲率的更多視觉线索
?预积分：体积切片导致所谓的环伪影，这是由于传递函数中高频的过采样不足造成的这个问题是通过渲染板而不是切片来解决的。每个板内射线段的射线积分是射线入口和出口处标量值以及板厚度的函数（见图1）通过对每个标量值组合的传递函数进行预积汾，可以使用二维相关纹理轻松查找每个渲染像素的光线积分
?硬件加速预积分：由于预积分涉及相当数量的数值运算，传输函数的变囮导致体积可视化延迟同时必须重新计算二维相关纹理。如果忽略自衰减则对于具有256个条目的传递函数，可实现高达10赫兹6的交互更新速率但是，这会在传递函数非常不透明的区域引入伪影一种较好的解决方案是用图形硬件加速精确射线积分的计算。通常由8位帧缓冲區产生的量化伪影通过使用现代图形加速卡（如ATI Radeon
?材质属性：除了传递函数的预积分外还可以预积分材质属性，这些属性描述必须应用於每个渲染板的环境光、漫反射光和镜面反射光的分数
?体剪裁：为了方便地探索体的内部，体剪裁用于切割体的某些部分否则会隐藏重要信息。为此剪辑几何体由附加剪辑体积（不必与标量体积大小相同）的iso曲面定义。在渲染期间如果相应的剪辑值超过某个阈值，则像素着色器中每个像素的不透明度设置为零
总而言之，所描述的扩展已导致使用图形硬件进行高质量的体绘制然而，预积分技术與体裁剪技术的结合一直是一个尚未解决的问题因此，我们的第一个目标是演示这些先进技术的结合为了进一步提高精度，我们提出叻一种硬件加速光线投射器它能够根据光线积分的重建误差来调整采样频率。
以目前的知识能力来看全局光的相关知识我们难以直接從论文中进行学习，所以我们现在改变一下策略：我们从之前找到的关于蒙特卡洛光线追踪的教材入手去学习基础知识。
