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Abb. 5.12
Dreidimensionaler „Voxel“-
Raum
Eine einfachere Variante ist gegeben, wenn Voxel von einheitlicher Größe das
Objekt in seinem Inneren derart füllen, bis diese an die äußere Hülle stoßen. Eine
bekannte Anwendung kommt aus der Autoindustrie zur Vermessung des Koffer-
raumvolumens von PKWs. Man verwendet dazu eine konstante Würfelgröße von
10 cm Kantenlänge (1 Liter) und stapelt davon so viele als möglich in den Koffer-
raum, unausgefüllte Randbereiche bleiben unberücksichtigt. Im Autoprospekt oder
im Testbericht liest sich das etwa als „Das Kofferraumvolumen beträgt 420 Liter“
und was besagt, dass 420 1-Liter-Würfel im Kofferraum Platz finden.
Voxel einheitlicher Größe kommen auch zur Anwendung, wenn Daten direkt
aus einem 3D-Scanner - beispielsweise einem Computertomografen - übernom-
men werden. Mit Röntgen-, Ultraschall- oder Tomografietechniken lassen sich zwar
Informationen über unterschiedliche Gewebestrukturen gewinnen, aber es wird kei-
ne explizite Beschreibung der Oberfläche der Objekte geliefert. In diesen Fällen
wird das Objekt daher häufig zuerst als dreidimensionale Punktmenge beschrieben,
um daraus anschließend die Oberflächen des Objekts zu generieren. Anhand der
Gewebedichte am jeweiligen Messpunkt kann man die Organe unterscheiden und
zur Darstellung ausfiltern (Abb.
5.13
); siehe auch Abschn. 10.2.6. Der erreichba-
re Detaillierungsgrad solcher Modelle ist abhängig vom Auflösungsvermögen der
Hardware.
Die untere Grenze für die Größe darstellbarer Voxel auf dem Monitor ist iden-
tisch mit der Größe seiner Pixel. Der Speicher- und Rechenaufwand ist schon bei
mittlerer Auflösung eines 17
00
-TFT-Monitors ganz erheblich: Angenommen das
Bild hat - nach dem Rendern - eine Tiefe von 1000 Pixel, so sind bei einer Auflö-
sung von
1280 1024 1000
ca. 1,3 Milliarden Pixel zu verarbeiten. Alle hierfür
hinterlegten Datenfelder können nochmals bis um den Faktor 100 [Byte] größer
werden.
Die hauptsächlichen Unterschiede beider Voxelmodelle sind:
Bei Voxeln einheitlicher Größe gilt:
-
Deren Größe muss nur einmal gespeichert werden.
-
Das Datenvolumen ist sehr groß.
