体素
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体素（英语：Voxel，或立体像素），是体积像素（Volume Pixel）的简称。概念上类似二维空间的最小单位——像素，像素用在二维电脑图像的影像资料上。体积像素一如其名，是数码资料于三维空间分割上的最小单位，应用于三维成像、科学资料与医学影像等领域。有些真正的三维显示器运用体素来描述它们的分辨率，举例来说：可以显示512×512×512体素的显示器。
如同像素，体素本身并不含有空间中位置的资料(即它们的座标)，然而却可以从它们相对于其他体素的位置来推敲，意即它们在构成单一张体积影像的数据结构中的位置。
体素资料
[编辑]体素用恒定的标量或者向量表示一个立体的区域，体素的边界在于相邻晶格的中间位置。这样，“体素”这个术语仅仅用来表示最邻近的插值，而不用来表示如三次线性、立方等等高次插值，这些情况可以用单元体积分支来表示。
体素的数值可以表示不同的特性。在CT扫描中，这些值是Hounsfield 单位，表示身体对于 X 光的不透光性。在MRI或者超声诊断学中会得到不同类型的数值。
体素可以包含本质上是向量的多个标量数值。在 B 模式超声扫描以及多普勒数据中，在同一个体素位置的密度与流速经过独立通道获取。
如曲面法线与颜色这样的一些其它数值可能对直接三维渲染非常有用。
用途
[编辑]可视化
[编辑]包含体素的立体可以通过立体渲染或者提取给定阈值轮廓的多边形等值面表现出来。marching cubes 算法经常用于等值面提取，当然也有其它一些方法。
电脑游戏
[编辑]- 许多 NovaLogic 电脑游戏已经使用开始使用基于体素的渲染技术，其中包括三角洲部队 (游戏)系列游戏。
- Westwood Studios Command & Conquer: Tiberian series 游戏使用体素渲染车辆。
- 现在已经破产的比利时视频游戏开发商 Appeal 开发的 Outcast 的户外风景就是体素引擎渲染生成的。
- Sega Saturn 的视频游戏 A+M+O+K 在场景中也使用了体素。
电脑软件
[编辑]- MagicaVoxel是比较广泛且易上手的体素建模工具.
枝微末节
[编辑]In the minimalist webcomic Pixel, in which pixels inside a computer are the main characters, one 'race' of supporting characters are the voxels, who have the "supernatural" power of moving in three dimensions.
相关条目
[编辑]外部链接
[编辑]- Volex, 基于 LED 的立体显示器
- Voxel3D, 基于体素的建模软件
- Voxlap, Ken Silverman 所写的开放原始码的体素引擎 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- HVox, 另外一个基于体素的地形引擎
- Iehovah, 一个用于实时显示的、基于立体的曲面生成库[永久失效链接]
- Geek, 使用花边噪声生成自然形状几何图形的体素地形引擎
- Cavernosa, 基于二进制等级体素网格的地形与洞穴刻画工具
- 一个解释如何象 Commanche/Outcast 那样用 C++ 语言绘制体素地形的教程 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
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