(57)【要約】本発明は、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示の促進のための方法に関している。この方法は、テクスチャードイメージ面の集合（ｓｅｔ）からの三次元画像のレンダリングステップを含んでいる（５０８，８０８）。レンダリングステップの少なくとも１つの中間結果に対応する少なくとも１つのイメージが蓄積される（５１２，８１２）。この少なくとも１つのイメージは、少なくとも２つのテクスチャードイメージ面の少なくとも１つの蓄積からなっている。少なくとも１つのイメージは、そこからの三次元画像の断面図の後続するレンダリングのためにボリュームバッファに記憶される（５１４，８１４）。前記蓄積ステップは複数のテクスチャードイメージ面の各々毎に１つのイメージを蓄積するステップを含む（５１２）。代替的に前記蓄積ステップは、複数のテクスチャードイメージ面のいくつかだけに対して１つのイメージを蓄積するステップを含む（８１２）。
2004514971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進するための方法において、
三次元画像をテクスチャードイメージ面の集合からレンダリングするステップと、
前記レンダリングステップの少なくとも１つの中間結果に対応する少なくとも１つのイメージを蓄積するステップと、；前記少なくとも１つのイメージは、少なくとも２つのテクスチャードイメージ面の少なくとも１つの蓄積からなっており、
前記少なくとも１つのイメージを、そこからの三次元画像の断面図の後続のレンダリングのためにボリュームバッファに記憶するステップとを有していることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記蓄積ステップは、複数のテクスチャードイメージ面の各々毎に１つのイメージを蓄積するステップを含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記蓄積ステップは、複数のテクスチャードイメージ面のいくつかだけに対して１つのイメージを蓄積するステップを含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
さらに三次元画像のボリュームとの少なくとも１つのイメージの交差による、三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項５】
さらに三次元画像の断面図を表示するステップを含んでいる、請求項４記載の方法。
【請求項６】
さらに少なくとも１つのイメージからの欠落中間結果の再合成によって三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項３記載の方法。
【請求項７】
さらに三次元画像の断面図を表示するステップが含まれている、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記レンダリングステップは、シングルフレームバッファに対するテクスチャードイメージ面の集合を合成するステップを含み、さらに当該方法は、シングルフレームバッファと同じ幅（ｗｉｄｔｈ）と高さ（ｈｅｉｇｈｔ）のボリュームバッファを構成するステップを含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項９】
さらに、三次元画像のボリュームとの少なくとも１つのイメージの交差により、三次元画像の目下の断面図と異なる断面図を表示するために、目下のハーフスペースパーティションを移動させるステップを含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進するための方法において、
三次元画像をテクスチャードイメージ面の集合からレンダリングするステップと、
前記レンダリングステップの複数の中間結果に対応する複数のイメージを蓄積するステップと、；前記複数のイメージは、少なくとも２つのテクスチャードイメージ面の複数の蓄積からなっており、
前記複数のイメージを、そこからの三次元画像の断面図の後続するレンダリングのためにボリュームバッファに記憶するステップとを有していることを特徴とする方法。
【請求項１１】
さらに三次元画像のボリュームとの少なくとも１つのイメージの交差による、三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
さらに三次元画像の断面図を表示するステップを含んでいる、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
さらに複数のイメージの１つからの欠落中間結果の再合成によって三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
さらに三次元画像の断面図を表示するステップが含まれている、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記レンダリングステップは、シングルフレームバッファに対するテクスチャードイメージ面の集合を合成するステップを含み、さらに当該方法は、シングルフレームバッファと同じ幅（ｗｉｄｔｈ）と高さ（ｈｅｉｇｈｔ）のボリュームバッファを構成するステップを含んでいる、請求項１０記載の方法。
【請求項１６】
さらに、三次元画像のボリュームと複数のイメージの１つとの交差により、三次元画像の目下の断面図と異なる断面図を表示するために、目下のハーフスペースパーティションを移動させるステップを含んでいる、請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進するための方法ステップを実行するために、機器によって命令の実行が可能なプログラムを実体的に取入れた、機器による読出し可能なプログラム記憶デバイスにおいて、
前記方法ステップが、
三次元画像をテクスチャードイメージ面の集合からレンダリングするステップと、
前記レンダリングステップの少なくとも１つの中間結果に対応する少なくとも１つのイメージを蓄積するステップと、；前記少なくとも１つのイメージは、少なくとも２つのテクスチャードイメージ面の少なくとも１つの蓄積からなっており、
前記イメージの集合を、そこからの三次元画像の断面図の後続のレンダリングのためにボリュームバッファに記憶するステップからなっていることを特徴とするプログラム記憶デバイス。
【請求項１８】
前記蓄積ステップは、複数のテクスチャードイメージ面の各々毎に１つのイメージを蓄積するステップを含んでいる、請求項１７記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項１９】
前記蓄積ステップは、複数のテクスチャードイメージ面のいくつかだけに対して１つのイメージを蓄積するステップを含んでいる、請求項１７記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項２０】
さらに三次元画像のボリュームとの少なくとも１つのイメージの交差による、三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項１７記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項２１】
さらに少なくとも１つのイメージからの欠落中間結果の再合成によって三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項１９記載のプログラム記憶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
１．　技術分野
本発明は基本的には画像処理に関するものであり、具体的には、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図（破断図）の生成と表示を促進ないし加速するための方法に関している。
【０００２】
２．　背景技術の説明
ボリュームレンダリング画像への取組みでは、コンピュータトモグラフィ（ＣＴ）や磁気共鳴（ＭＲ）などの医療用画像診断手法によって作成される複数のボリュームレンダリング画像が合成されている。このタイプのレンダリングでは、多数の並列プレーナテクスチャードプレーンが、元のボリュームから再サンプリングされ（蓄積）て合成され（描画）、観察者から最も遠いプレーナテクスチャーから開始して深さ別の配列（ｂａｃｋ−ｔｏ−ｆｒｏｎｔ）で進行されるようにフレームバッファに送られる。このブレンド機能（ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、フレームバッファにおいて目下の結果に対してテクスチャーがどのように合成されるかを定めている。これは多種多様の形式で行うことが可能である。一例としてはＭＡＸ（ ） Ｆｕｎｃｔｉｏｎ が挙げられ、これは、最大値強度投影法（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）といわれるレンダリング技法の１つである。
【０００３】
視点位置はいつでも変更され、これらのプレーナテクスチャーの位置および／または配列は、視点位置における変化に応じて変更され、合成手順は、フレームバッファの完全なアップデートのために繰返されなければならない。この合成は通常、ボリュームレンダリング手順の中で最も時間を費やす要素である。
【０００４】
ここではボリュームイメージの複数の断面図を生成することが頻繁に望まれる。プレーンを元のボリュームイメージと交差させることを考慮して、レンダリングは、プレーンによって定められるハーフスペースの１つにおけるそれらのボクセルのみで行われる。このプレーンは、カットプレーンとも称される。
【０００５】
そのような断面図ないし破断図（ｃｕｔ−ａｗａｙ ｖｉｅｗｓ）は、ボリュームイメージの内部構造の理解に役立つ。しかしながら実際においては、カットプレーンの特定や動きに対しては、ボリュームの再合成を必要とする。
【０００６】
図１は、従来方式による、９つのテクスチャープレーン１〜９の集合（ｓｅｔ）１００からなるボリュームとの交差による直交カットプレーンが示されている。ビュワー１０４（アイ）を含んだ当該プレーンのハーフスペースが切り開かれて示されている。レンダリングされるべきでないテクスチャー部位は、陰影線によって表わされている。テクスチャープレーンの指定部位が切り開かれた後では、ポイントＰ１〜Ｐ４の値が以下のように合成演算子（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｏｒ）を表わすシンボル“＋”で表わされる。すなわち、
Ｐ１＝１＋２＋３＋４＋５＋６＋７＋８＋９
Ｐ２＝１＋２＋３＋４＋５＋６＋７＋８
Ｐ３＝１＋２＋３＋４＋５＋６＋７
Ｐ４＝１＋２＋３＋４＋５＋６
断面図を得るためのテクスチャープレーンの再合成には、テクスチャーに対する３０（９＋８＋７＋６）のアクセスと２６の合成演算（８＋７＋６＋５）が要される。
【０００７】
従ってカットプレーンの特定や移動の際のボリュームの再合成を必要とすることのない、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示のための方法が益々望まれる。
【０００８】
発明の概要
本発明は、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示のための方法に関している。
【０００９】
本発明の第１の形態によれば、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示の促進のための方法が提供される。この方法は、テクスチャードイメージ面の集合（ｓｅｔ）からの三次元画像のレンダリングステップを含んでいる。レンダリングステップの少なくとも１つの中間結果に対応する少なくとも１つのイメージが蓄積される。この少なくとも１つのイメージは、少なくとも２つのテクスチャードイメージ面の少なくとも１つの蓄積からなっている。少なくとも１つのイメージは、そこからの三次元画像の断面図の後続するレンダリングのためにボリュームバッファに記憶される。
【００１０】
本発明の第２の形態によれば、蓄積ステップが複数のテクスチャードイメージ面の各々毎に１つのイメージを蓄積するステップを含んでいる。
【００１１】
本発明の第３の形態によれば、前記蓄積ステップが複数のテクスチャードイメージ面のいくつかだけに対して１つのイメージを蓄積するステップを含んでいる。
【００１２】
本発明の第４の形態によれば、当該方法がさらに、三次元画像のボリュームとの少なくとも１つのイメージの交差による、三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる。
【００１３】
第５の形態によれば、当該方法は、三次元画像の断面図を表示するステップを含んでいる。
【００１４】
本発明の第６の形態によれば、さらに当該方法は、少なくとも１つのイメージからの欠落（ｍｉｓｓｉｎｇ）中間結果の再合成によって三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる。
【００１５】
本発明の第７の形態によれば、前記方法はさらに、三次元画像の断面図を表示する。
【００１６】
本発明の第８の形態によれば、レンダリングステップが、シングルフレームバッファに対するテクスチャードイメージ面の集合を合成するステップを含み、さらに、シングルフレームバッファと同じ幅（ｗｉｄｔｈ）と高さ（ｈｅｉｇｈｔ）のボリュームバッファを構成するステップを含んでいる。
【００１７】
本発明の第９の形態によれば、当該方法はさらに、三次元画像のボリュームとの少なくとも１つのイメージの交差により、三次元画像の目下の断面図と異なる断面図を表示するために、目下のハーフスペースパーティションを移動させるステップを含んでいる。
【００１８】
本発明のその他の形態、特徴及び利点は、以下の明細書で図面に基づいた好ましい実施例の詳細な説明から明らかとなる。
【００１９】
図面の簡単な説明
図１は、従来技法による、９つのテクスチャープレーン１−９の集合１００からなる交差したボリュームの斜行カットプレーンを表わした図であり、
図２は、本発明の実施例による、コンピュータ処理システムを表わした図であり、
図３は、本発明の実施例に従って、図１のパラレルイメージテクスチャードプレーンの集合の第１のレンダリング後に生成された中間結果を表わした図であり、
図４は、図３の記憶された中間結果に関するカットプレーンを表わした図であり、
図５は、本発明の実施例による、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進するための方法を表わすフローチャートであり、
図６は、三次元画像の正射図から透視図への移行のための図４のカットプレーンのワーピングを示した図であり、
図７は、本発明の実施例に従って、図３の中間結果の部分集合（サブセット）を表わした図であり、
図８は、本発明の別の実施例による、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進するための方法を表わすフローチャートである。
【００２０】
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明は、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進ないし加速するための方法に向けたものである。従って本発明は、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、特定用途のプロセッサあるいはそれらの組合せなど、種々異なる形態で実行することが可能なものである。有利には本発明は、プログラム記憶デバイス上で具体化されるプログラムとしてソフトウエアで実施される。このプログラムは、アップロードが可能で、それに適したアーキテクチャを有する機器で実行され得る。有利にはこの機器は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入／出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）などのハードウエアを備えたコンピュータプラットフォームの形態で実施される。このコンピュータプラットフォームは、オペレーティングシステムとマイクロインストラクションコードを含んでいる。この場合種々のプロセスや機能は、オペレーティングシステムを介して実行される、マイクロインストラクションコードパートかプログラムパート（あるいはそれらの組合せ）で記述される。その他の種々の周辺デバイスも付加的なデータ記憶デバイスやプリンタデバイスのようにこのコンピュータプラットフォームに接続可能である。
【００２１】
さらに、システムコンポーネントのいくつかの構成要素や所属の形態で表わされる方法ステップなども有利にはソフトウエアで実行されるので、システムコンポーネント間の実際の接続も、本発明がプログラミングされている形態に依存して異なるものになり得ることを理解されたい。
【００２２】
図２には、本発明による実施例の適用可能なコンピュータ処理システム２００が示されている。このシステム２００は、少なくとも１つのプロセッサ２０２（以下では単にプロセッサと記載する）が含まれており、これは機能的に他のコンポーネントとシステムバス２０４を介して接続されている。さらに読出し専用メモリ（ＲＯＭ）２０６、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０８，ディスプレイアダプタ２１０，Ｉ／Ｏインターフェース２１２およびユーザーインターフェースアダプタ２１４も機能的にシステムバス２０４に接続されている。
【００２３】
ディスプレイデバイス２１６は、ディスプレイアダプタ２１０によって機能的にシステムバス２０４に接続されている。ディスク記憶デバイス（例えば磁気的又は光学的ディスク記憶デバイス）２１８は、Ｉ／Ｏインターフェース２１２によってシステムバス２０４に接続されている。
【００２４】
マウス２２０とキーボード２２４は、ユーザーインターフェースアダプタ２１４によってシステムバス２０４に接続されている。これらのマウス２２０とキーボード２２４は、システム２００への情報の入力やシステム２００からの情報の出力のために用いられる。
【００２５】
次に本発明の全体的な説明を、本発明の構想から始める。それに続けて本発明の種々の形態の詳細な説明を記載する。
【００２６】
なお本発明での三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示においては、観察者の位置はボリュームに関して一定に維持され、ユーザーはカットプレーンの導入または移動のみを意図とするものであることを前提とする。
【００２７】
レンダリングステップの期間中にシングルフレームバッファに対する単なる合成が行われるだけの従来技法に比べて本発明では、有利には、中間ボリュームバッファＶＢ［ ］へのイメージの集合（ｓｅｔ）が蓄積される。この中間ボリュームバッファＶＢ［ ］の高さ（ｈｅｉｇｈｔ）と幅（Ｗｉｄｔｈ）は有利にはフレームバッファのものと同じである。しかしながら中間ボリュームバッファＶＢ［ ］に記憶されるイメージの集合は、プレーン毎に１よりもできるだけ多くの数が望まれる。正当に評価するために、中間ボリュームバッファＶＢ［ ］に記憶されるイメージの集合は、最初のレンダリング後の中間結果に対応させられる。
【００２８】
図３には、本発明の実施例に従って、図１のパラレルイメージテクスチャードプレーン１０２の集合の最初のレンダリング後に生成された中間結果３００が示されている。この図３では、ポイントＰ１からＰ４に対する値が中間ボリュームバッファＶＢ［ ］から直接得ることができる。中間ボリュームバッファＶＢ［ ］からのポイントＰ１からＰ４の値の生成は、テクスチャーへの３０のアクセスと２６の合成操作（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）が要求される従来技法とは異なって、４つのテクスチャーアクセスしか要さず、合成操作は行われない。
【００２９】
本発明は有利には、中間ボリュームバッファＶＢ［ ］からのシングルプレーナテクスチャーの再サンプリングを考慮しており、これは関連分野の通常の熟練者には明白なように全ボリュームの再合成よりも明らかに計算機負担の少ないものである。つまり第１のレンダリングからの中間結果が記憶されているならば、断面図が容易にボリュームとプレーンの交差によって生成され、中間処理としての総和の再加算（もしくはその他の相応の機能）は要求されない。図４は、本発明の実施例に従って、図３の中間結果３００の記憶に関連したカットプレーン４５０が示されている。
【００３０】
図５は、本発明の実施例に従って、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示の促進のための方法を表わしたフローチャートである。
【００３１】
テクスチャードイメージ面の集合からなる三次元画像は、ステップ５０８でレンダリングされる。このレンダリングステップ５０８には５０９から５１１のサブステップが含まれている。
【００３２】
最初にステップ５０９でフレームバッファ（すなわちシングルフレームバッファと中間ボリュームバッファＶＢ［ ］）がそれらの初期状態（通常は全てゼロ）にセットされる。その後で各テクスチャードイメージ面（Ｔｉ）がラスタ化され、各テクスチャードイメージ面Ｔｉが、正確なサイズのイメージに変換され、投影パラメータに依存した形態に成形される（ステップ５１０）。ラスタ化された各テクスチャードイメージ面は、フレームバッファに対して合成される（ステップ５１１）。
【００３３】
レンダリングステップの中間結果に対応したイメージは蓄積される（ステップ５１２）。例えば各テクスチャードイメージ面毎に１つのイメージが蓄積される。蓄積されたイメージは、それらからの三次元画像の断面図の連続したレンダリングのために、中間ボリュームバッファＶＢ［ ］に記憶される（ステップ５１４）。
【００３４】
三次元画像の断面図は、中間ボリュームバッファＶＢ［ ］内のイメージと三次元画像のボリュームとの交差によって生成される（ステップ５１６）。その後で三次元画像の断面図が表示される（ステップ５１８）。
【００３５】
カットプレーンは、三次元画像のボリュームと中間ボリュームバッファＶＢ［ ］内の異なるイメージとの交差による三次元画像の種々異なる断面図の生成のために移動される（ステップ５２０）。その後で三次元画像の種々の断面図が表示される（ステップ５２２）。
【００３６】
関連する技術の通常の熟練者にとっては明らかなように、図５による方法のステップ５１６〜５２２は、従来技法のものよりも明らかに少ない計算機負担と時間のもとで実行できる。
【００３７】
その他の投影モデルのケースでは、元のボリューム（以下では単に“Ｃｖｏｌ”と記載する）の三次元コーディネートシステムと中間ボリュームバッファ（以下では単に“Ｃｖｂ”と記載する）のコーディネートシステムとの間のマッピングがもはや線形ではなくなる。このことは、Ｃｖｏｌにおいて定められるプレーンがＣｖｂにおいて曲面にマッピング可能であることを意味する。図６には、三次元画像の正射図から透視図への移行のための図４のカットプレーン１５０のワーピングが表わされている。そのようなワーピングには、本発明の実施との兼ね合いで何ら問題がないことが認識されている。すなわち曲面の評価と再サンプリングのコストは、再合成よりも遙かに少ない計算機コストで済む。
【００３８】
次に本発明の最適な実施例の説明を以下に記載する。前述した当該方法では、メモリの集中的なアプローチが利用されており、その中で中間ボリュームバッファＶＢ［ ］がマッピングされる各プレーナテキスチャー毎に１つのイメージを含んでいる。しかしながら、中間結果の部分集合（ｓｕｂｓｅｔ）のみを記憶して、欠落している中間結果を必要に応じて再合成する手法を用いるハイブリッドなやり方も有利である。この技法は、メモリの使用率対速度のバランスのために用いることができる。
【００３９】
図３は、中間結果の記憶されたスライスがＮ個含まれているものであるとみなされる。この場合Ｎ＝９である。従って中間結果３００の全ての記憶（すなわち９個のスライスの全て）は多大なメモリ容量の消費につながるものである。そこで、仮に中間結果の部分集合のみを記憶するだけであるならば、従来技法のように中間結果の全てが再生されるのとは違って、中間結果のいくつかが再生のために求められるだけで済む。図７には、本発明の実施例として図３の中間結果（Ｎ個の記憶されたスライス）のうちの部分集合が表わされている。この図示の実施例では、Ｎ／３個のスライスが中間ボリュームバッファＶＢ［ ］に記憶されている。これらの記憶されたスライス（すなわちＮ個のスライスの部分集合）は、実線で表わされている。再生に要されるスライスの中でもはや記憶されないスライスは破線で示されている。
【００４０】
図８には、本発明の別の実施例による、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進するための方法を表わすフローチャートである。
【００４１】
ここではテクスチャードイメージ面の部分集合からなる三次元画像がレンダリングされる（ステップ８０８）。このレンダリングステップは、サブステップ８０９〜８１１を含んでいる。
【００４２】
最初にステップ８０９でフレームバッファ（すなわちシングルフレームバッファと中間ボリュームバッファＶＢ［ ］）がそれらの初期状態（通常は全てゼロ）にセットされる。その後で各テクスチャードイメージ面（Ｔｉ）がラスタ化され、各テクスチャードイメージ面Ｔｉが、正確なサイズのイメージに変換され、投影パラメータに依存した形態に成形される（ステップ８１０）。ラスタ化された各テクスチャードイメージ面は、フレームバッファに対して合成される（ステップ８１１）。
【００４３】
レンダリングステップの中間結果に対応したイメージは蓄積される（ステップ８１２）。このケースでは、テクスチャードイメージ面のいくつかに対してだけのイメージが蓄積される。蓄積されたイメージは、それらからの三次元画像の断面図の連続したレンダリングのために、中間ボリュームバッファＶＢ［ ］に記憶される（ステップ８１４）。
【００４４】
三次元画像の断面図生成の要求を受取るか、または三次元画像の異なる断面図生成のために目下のカットプレーン（またはハーフスペースパーティション）の移動要求を受取ると、再合成を要する欠落中間結果の存在の有無が決定される。このような状況は、例えばユーザーがプレーン１＋………＋４に対応する断面図の生成を意図し、中間ボリュームバッファＶＢ［ ］に記憶されている類似した中間結果がプレーン１＋………＋３に対応するような場合に生じる。
【００４５】
ステップ８１６において、再合成を要する欠落中間結果の存在がある場合には、ステップ８１８において、そのような欠落している中間結果が中間ボリュームバッファＶＢ［ ］に記憶されている中間結果を用いて再合成された後で、当該方法がステップ８２０に進められる。それ以外の場合では、当該方法は直接ステップ８２０に進められる。
【００４６】
ステップ８２０では、三次元画像の断面図が、ボリュームバッファ内のイメージと三次元画像のボリュームとの交差によって生成されるか、またはステップ８１８毎に再合成されたイメージと三次元画像のボリュームとの交差によって生成される。そしてステップ８２２において三次元画像の断面図が表示される。
【００４７】
三次元画像の前景のカッティングの目的で単一のカットプレーンが描画される一方で、いくつかのハーフスペースパーティションが同じようなことの達成のために使用されると有利である。例えば、凸面と扁平な非凸面が使用される。この凸面の例には、ボックス状や半球体、凸状三角メッシュなどの凸状のハーフスペースパーティションが含まれる。これは有利なアプローチとして全ての面に対して使用され得る。観察者からの射影線が単に１点のカットプレーンと交差するならば、このカットプレーンは、前景の消去に用いられる。本発明の教示からは、関連分野の熟練者にとっては、これらのことやその他の種々の面、前景のカッティングのためのアプローチなどが本発明の精神や趣旨の擁護のもとで十分検討可能である。
【００４８】
さらに図示のように三次元画像がテクスチャードイメージ面の集合から成っている一方で、そのようなイメージが扁平でないテクスチャーからなることも認められる。既に周知のように、そのような扁平でないテクスチャーは、プレーナテクスチャーで合成されるのと同じようにバックトゥーフロントで合成され得る。本発明によれば、そのような合成からの中間結果のセーブによって、それらに対応する断面図の生成と表示が同じように促進される。本発明の教示からは、関連分野の熟練者にとっては、これらのことや三次元画像の合成が可能なその他の種々のテクスチャーなどが本発明の精神や趣旨の擁護のもとで十分検討可能である。
【００４９】
既述してきた実例的な実施例は、関連する図面と共に本発明のシステムや方法の例示のためであって、これに限定されることを意味するものではない。またその他の種々の変更や改善が、関連分野の当業者にとって本発明の趣旨や精神から逸脱することなく可能であることもここで述べておく。従って従属請求項によって定められる本発明の趣旨においてもそれらの変更や改善の全てが含まれ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技法による、９つのテクスチャープレーン１−９の集合１００からなる交差したボリュームの斜行カットプレーンを表わした図である。
【図２】
本発明の実施例によるコンピュータ処理システムを表わした図である。
【図３】
本発明の実施例に従って、図１のパラレルイメージテクスチャードプレーンの集合の第１のレンダリング後に生成された中間結果を表わした図である。
【図４】
図３の記憶された中間結果に関するカットプレーンを表わした図である。
【図５】
本発明の実施例による、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進するための方法を表わすフローチャートである。
【図６】
三次元画像の正射図から透視図への移行のための図４のカットプレーンのワーピングを示した図である。
【図７】
本発明の実施例に従って、図３の中間結果の部分集合（サブセット）を表わした図である。
【図８】
本発明の別の実施例による、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進するための方法を表わすフローチャートである。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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2004514971.tif 000009
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2004514971.tif 000029
2004514971.tif 000030
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004514971.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月28日(2002.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進するための方法において、
三次元画像をテクスチャードイメージ面（１………９）の集合からレンダリングするステップと、
前記レンダリングステップの少なくとも１つの中間結果に対応する少なくとも１つのイメージ（３００）を蓄積するステップと、；前記少なくとも１つのイメージは、少なくとも２つのテクスチャードイメージ面（１………９）の少なくとも１つの蓄積からなっており、
前記少なくとも１つのイメージを、そこからの三次元画像の断面図の後続のレンダリングのためにボリュームバッファ（ＶＢ）に記憶するステップとを有していることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記複数のイメージ（３００）は、蓄積されて記憶されており、それぞれ前記レンダリングステップの中間結果に対応し、テクスチャードイメージ面の蓄積からなっている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記蓄積ステップは、各イメージ面（１………９）毎に１つのイメージ（３００）を蓄積するステップを含んでいる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記蓄積ステップは、複数のテクスチャードイメージ面のいくつかだけに対して１つのイメージを蓄積するステップを含んでいる、請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
さらに三次元画像のボリュームと少なくとも１つのイメージ（３００）との交差による、三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項６】
さらに少なくとも１つのイメージ（３００）からの欠落中間結果の再合成によって三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項４記載の方法。
【請求項７】
さらに三次元画像のボリュームと複数のイメージ（３００）の１つとの交差による、三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項２記載の方法。
【請求項８】
さらに複数のイメージ（３００）の１つからの欠落中間結果の再合成によって三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項４記載の方法。
【請求項９】
さらに三次元画像の断面図を表示するステップが含まれている、請求項６記載の方法。
【請求項１０】
前記レンダリングステップは、シングルフレームバッファに対するテクスチャードイメージ面（１………９）の集合を合成するステップを含み、さらに当該方法は、シングルフレームバッファと同じ幅（ｗｉｄｔｈ）と高さ（ｈｅｉｇｈｔ）のボリュームバッファ（ＶＢ）を構成するステップを含んでいる、請求項１または２記載の方法。
【請求項１１】
さらに、三次元画像のボリュームと少なくとも１つのイメージ（３００）との交差により、三次元画像の目下の断面図とは異なる断面図を表示するために、目下のハーフスペースパーティションを移動させるステップを含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
さらに、三次元画像のボリュームと複数のイメージ（３００）の１つとの交差により、三次元画像の目下の断面図とは異なる断面図を表示するために、目下のハーフスペースパーティションを移動させるステップを含んでいる、請求項２記載の方法。
【請求項１３】
三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示を促進するための方法ステップを実行するために、機器によって命令の実行が可能なプログラムを実体的に取入れた、機器による読出し可能なプログラム記憶デバイスにおいて、
前記方法ステップが、
三次元画像をテクスチャードイメージ面（１………９）の集合からレンダリングするステップと、
前記レンダリングステップの少なくとも１つの中間結果に対応する少なくとも１つのイメージ（３００）を蓄積するステップと、；前記少なくとも１つのイメージは、少なくとも２つのテクスチャードイメージ面（１………９）の少なくとも１つの蓄積からなっており、
前記イメージの集合を、そこからの三次元画像の断面図の後続のレンダリングのためにボリュームバッファに記憶するステップからなっていることを特徴とするプログラム記憶デバイス。
【請求項１４】
前記蓄積ステップは、複数のテクスチャードイメージ面（１………９）の各々毎に１つのイメージ（３００）を蓄積するステップを含んでいる、請求項１３記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項１５】
前記蓄積ステップは、複数のテクスチャードイメージ面（１………９）のいくつかだけに対して１つのイメージ（３００）を蓄積するステップを含んでいる、請求項１３記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項１６】
さらに三次元画像のボリュームとの少なくとも１つのイメージ（３００）の交差による、三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項１３記載のプログラム記憶デバイス。
【請求項１７】
さらに少なくとも１つのイメージ（３００）からの欠落中間結果の再合成によって三次元画像の断面図を生成するステップを含んでいる、請求項１５記載のプログラム記憶デバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
欧州特許出願 ＥＰ １００１３７９ 明細書には、カットプレーン領域が増分的に計算され、蓄積器に記憶されている、ボリュームレンダリングされた断面図を生成するための方法が開示されている。そこではコーディネートされたサンプルボリュームデータが、それらの可視性の確定のために蓄積器の値と比較されている。この方法ではテクスチャープレーン上の関連するポイントが、視角に従って各断面図毎に再合成されている。同じような手法は、米国特許出願 ＵＳ ５５９８４２ 明細書の従来技法にも記載されている。
従ってカットプレーンの特定や移動の際のボリュームの再合成を必要とすることのない、三次元画像のボリュームレンダリングされた断面図の生成と表示のための方法が益々望まれる。




【国際調査報告】
2004514971.tif 000032
2004514971.tif 000033
2004514971.tif 000034