伝達関数の設計

以下では 2 変数の構造格子ボリュームデータである gt5d.fld に対して PBVR の高度な伝達関数設 計機能を適用した可視化事例を紹介する。

６.３.１.単変量のボリュームレンダリング

まずは伝達関数 t1 を図 ６.３-1のように設定して変数 q1 の概要を確認する。この例では，パネル 左側の色の設計とパネル右側の不透明度の設計の両方に変数 q1 を使用して単変量のボリュームレン ダリングを行っている。

図 ６.３-1 変量 q1 に対する単変量ボリュームレンダリング

Color Function SYNTHESIZER ：C1

Opacity Function SYNTHESIZER ：O1 Color Map Function：C1 = f(q1)

Opacity Map Function：O1 = f(q1)

６.３.２.多変量のボリュームレンダリング

次に変量 q1 と変量 q2 を合成する多変量のボリュームレンダリングの事例を示す。この例では，色 の設計に変量 q1 を使用し，不透明度の設計に変量 q2 を使用している。不透明度の伝達関数では変量 q2 のトーラス状の等値面 2 枚を抽出し，そこでの変量 q1 の変化を色で示している。

図 ６.３-2 変量 q2 の等値面に変量 q1 の色をマップする多変量ボリュームレンダリング Color Function SYNTHESIZER ：C1

Opacity Function SYNTHESIZER ：O2 Color Map Function：C1 = f(q1)

Opacity Map Function：O2 = f(q2)

６.３.３.断面表示

多変量ボリュームレンダリングの応用例として図 ６.３-3 に断面表示例を示す。この例では不透明度 の設計に座標を使用している。PBVR では伝達関数設計に任意の関数を利用可能であり，この例では X^2+Z^2=const.という円筒面を抽出して，そこでの変量 q1 の変化を示している。

図 ６.３-3 多変量ボリュームレンダリング機能を応用した断面表示

Color Function SYNTHESIZER ：C1 Opacity Function SYNTHESIZER ：O3 Color Map Function：C1 = f(q1)

Opacity Map Function：O3 = f(sqrt(X^2+Z^2)) Opacity Range Min：180

Opacity Range Max：380

６.３.４.伝達関数の合成

PBVR における伝達関数の合成機能を説明する。図 ６.３-4では不透明度を座標 Y で与え，Y>0 の 領域を透明にする伝達関数 O4 を定義し，伝達関数 O4 と先に定義した 3 つの伝達関数 O1,O2,O3 を(O1+O2)*O4+O3 と合成することにより部分領域を抽出する可視化例を示している。伝達関数の合 成にあたり，C2 と C3 の色は（R,G,B）＝（0,0,0）と設定し，C4 の色は（R,G,B）＝（1,1,1）と 設定している。これに上記合成式を適用すると，色の設計は C1 で使用されている q1 の rainbow に よって定義される。一方，不透明度の設計は O1 と O2 を合成したものに O4 をかけて Y<0 の領域を 抽出し，それと O3 の円筒面を合成したものが定義される。PBVR では通常の領域抽出機能を Crop パネルで実装しているが，伝達関数による領域抽出機能は着目する等値面やボリュームレンダリング のみに適用できるので極めて自由度が高い。

図 ６.３-4 伝達関数の合成機能

Color Function SYNTHESIZER ：(C1+C2)*C4+C3

Opacity Function SYNTHESIZER ：(O1+O2)*O4+O3