[發明專利]面向色盲設計顏色傳輸函數用于體繪制的方法

有效

• 申請號: 201110164957.6
• 申請日: 2011-06-18
• 公開（公告）號: CN102289840A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 陳為;陳偉鋒;鮑虎軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T15/08
• 分類號: G06T15/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳昱彤

1.一種面向色盲設計顏色傳輸函數用于體繪制的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)根據體數據、包含不同顏色的顏色傳輸函數和不透明度傳輸函數，在當前視角下通過基于光線投射的體繪制方法繪制得到體繪制的初步結果圖像；

(2)對所述初步結果圖像進行重新著色，以將所述初步結果圖像中的色盲觀察者所不能區分的顏色替換為色盲觀察者能夠區分的顏色；

(3)保持所述不透明度傳輸函數不變，從繪制窗口中隨機采樣非背景的像素位置，所采樣的非背景的像素位置的數量大于等于所述顏色傳輸函數中的顏色種類；在所采樣的非背景的各像素位置上分別投射一條從視點出發的光線，通過光線投射方法累積該條光線上的所述顏色傳輸函數中的各種顏色所對應的權重值，相應得到關于所述顏色傳輸函數中的各種顏色的線性組合，所述線性組合以對應的所述權重值為系數；

(4)令各所述線性組合分別等于經步驟(2)重新著色得到的結果圖像在所采樣的非背景的各所述像素位置處的顏色，得到相應的方程并組成一個線性方程組，所述線性方程組以所述顏色傳輸函數中的各種顏色的分量作為未知數，且各未知數的取值范圍符合其所在的顏色空間所定義的取值范圍；后使用帶約束條件的最小二乘法對所述線性方程組求解，得到新的顏色傳輸函數中的各種顏色；

(5)根據所述體數據、所述新的顏色傳輸函數和所述不透明度傳輸函數，在當前視角下使用基于光線投射的體繪制方法繪制得到最終的體繪制的結果圖像。

2.根據權利要求1所述的面向色盲設計顏色傳輸函數用于體繪制的方法，其特征在于，在步驟(5)中，使用所述基于光線投射的體繪制方法時，在顏色累積過程中，按以下步驟進行兩個顏色的融合：

1)先將處于同一顏色空間的第一顏色和第二顏色相應地轉化為LMS顏色空間的第三顏色和第四顏色；將所述第三顏色和第四顏色分別通過色盲模擬模型相應地轉化為第五顏色和第六顏色；在所述色盲模擬模型中，色盲觀察者的LMS顏色空間由兩個相交的半平面組成；

2)在所述兩個相交的半平面上尋找一條連接所述第五顏色和第六顏色的最短路徑；在所述最短路徑上尋找一個目標點，使得該目標點與所述第五顏色和第六顏色所對應的點滿足以下關系式(I)，

d(G，C₅)∶d(G，C₆)＝α₂∶(1-α₂)????(I)

式(I)中，C₅、C₆、G分別表示第五顏色、第六顏色、所述目標點在所述色盲觀察者的LMS顏色空間的位置，d(G，C₅)和d(G，C₆)分別表示目標點沿著所述最短路徑到C₅和C₆的距離，α₂表示所述第二顏色對應的不透明度；

3)將目標點所對應的顏色轉換為第一顏色和第二顏色所在的顏色空間的第七顏色；

4)將所述第一顏色、第二顏色和第七顏色分別相應地轉換為L^*a^*b^*顏色空間中的第八顏色、第九顏色和第十顏色；保持第十顏色的a^*通道和b^*通道的分量值不變，按以下式(II)對第十顏色的L^*通道的分量值進行修改，

L^*₁₀＝(1-α₂)×L^*₈+α₂×L^*₉，????(II)

式(II)中，L^*₈、L^*₉和L^*₁₀分別表示第八顏色、第九顏色和第十顏色的L^*通道分量的值，α₂表示所述第二顏色對應的不透明度；

5)將經步驟4)修改的第十顏色轉換為第一顏色和第二顏色所在的顏色空間的顏色。