Direct volume visualization of geometrically unpleasant meshes [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Martin Kraus

Direct Volume Visualization ofGeometrically Unpleasant MeshesVon der Fakultat¨ Informatik, Elektrotechnik undInformationstechnik der Universitat¨ Stuttgartzur Erlangung der Wurde¨ eines Doktors derNaturwissenschaften (Dr. rer. nat.) genehmigte AbhandlungVorgelegt vonMartin Krausaus ErlangenHauptberichter: Prof. Dr. T. ErtlMitberichter: Prof. Dr. R. WestermannProf. Dr. N. MaxTag der mundlichen¨ Prufung:¨ 24. April 2003Institut fur¨ Visualisierung und Interaktive Systemeder Universitat¨ Stuttgart20032David: You’re O.K.?George: Yeah. Not fair, you know?You get used to one thing and then ...David: I know, it’s not.Dialog from the movie PleasantvilleContentsList of Abbreviations and Acronyms 5Abstract and Chapter Summaries (in English and German) 71 Introduction 311.1 Outline of This Thesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321.2 Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 Direct Volume Visualization 352.1 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362.2 Visualization Pipeline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.3 Volume Rendering Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.4 Ray Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.4.1 Volume Rendering Integral . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.4.2 Pre- and Post-Classification . . . . . . . . . . . . . . . . 422.4.3 Numerical Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432.