Interação independente da aplicação com dados volumétricos processados na GPU

Resumo

O estilo de interação de manipulação direta 3D tem sido largamente empregado em Computação Gráfica, para prover ferramentas intuitivas de seleção de modelos geométricos e posicionamento acurado (snapping) guiado por dispositivos apontadores. Em geral, essas ferramentas exigem computações dependentes das representações dos modelos armazenados pela aplicação em um banco de dados na memória do sistema. Com o uso das atuais GPUs (Graphics Processing Units), tais modelos, convertidos em primitivas compatíveis com a arquitetura da placa gráfica, podem ter sua geometria modificada arbitrariamente no fluxo de visualização. Dessa forma, o usuário pode visualizar uma geometria cuja forma final não corresponde aquela da geometria original na memória do sistema. Como o processamento para interação é realizado na CPU, essas modificações ocorridas na GPU são desprezadas, o que pode ser indesejável. Na tese de doutorado do proponente, foi proposta um arquitetura de interação 3D que utiliza a própria GPU para calcular, para cada píxel da geometria visualizada, atributos geométricos suficientes para tarefas de seleção e posicionamento acurado. Dessa forma, as modificações de primitivas ocorridas no fluxo de visualização são levadas em consideração, e a existência do banco de dados da cena na CPU torna-se desnecessária uma vez que o processamento é realizado com relação às primitivas enviadas a memória de vídeo. Motivados pela necessidade de realizar tais interações com imagens médicas processadas na GPU, propomos neste projeto expandir as funcionalidades desta arquitetura de modo a trabalhar com dados volumétricos e assim prover mecanismos de interação eficientes com tais dados visualizados como isossuperficies, rendering direto de voxels, ou combinação de ambos. (AU)