Renderização 3D usando árvores esparsas de voxels

Abstract

A representação e renderização de modelos 3D em computador é feita tradicionalmente empregando polígonos, que representam uma superfície. Este trabalho apresenta uma forma de construir e visualizar modelos tridimensionais com dados volumétricos em vez de superficiais. A estrutura de dados desenvolvida armazena unidades chamadas voxels, – equivalentes 3D a pixels – dispostas em uma árvore de subdivisão espacial conhecida como octree. O armazenamento particionado poupa espaço em memória ao reduzir informações redundantes e permite executar a renderização de forma eficiente com a técnica de ray tracing. Também é mostrada uma interface intuitiva para a criação e visualização de volumes, com exemplos práticos em alguns domínios. Apesar de representar um novo método de criação e representação de objetos 3D de forma mais intuitiva, o modelo de voxels ainda tem poucas aplicações, salvo em meio acadêmico. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um renderizador eficiente, baseado em voxels, acelerado em GPU, e fácil de usar em diferentes áreas e plataformas. Para esse fim, uma aplicação visualizadora de modelos volumétricos em tempo real usando OpenGL foi desenvolvida.