光线投影算法

光线投射算法是体绘制中的经典算法，由于其绘制出的图像质量最高，因而被广泛研究与应用。在介绍光线投影算法之前先介绍一下一些相关的专业术语。
体绘制：基于体素的数据绘制或可视化 体数据（voxels）
体绘制基本思想：观察者应该能够从观察平面上绘制的投影感觉到数据的体积

光线投射算法的基本思想是从视平面每个像素发出一条光线，穿过体数据，基于最基本的光线吸收和发射模型，沿着光线方向对颜色和阻光度进行积累。
把一系列二维层析图像读入内存，构造成体数据。把体数据读入到计算机内存（显存），构成体纹理。从图像的每一个像素，沿视线方向发射一条光线，光线是以一个平行束的形式前进的，并穿过体积，而不是在碰撞后发散。这些光线穿过整个图像序列（体纹理）。在这个过程中，对图像序列采样获取颜色信息，同时依据光线吸收模型将颜色值及不透明度值进行累加，直至光线穿越整个图像序列，最后得到的颜色累加值就是成像平面上渲染图像的颜色。
光线投射算法从视点发出一组光线，并遍历整个体数据集，对光线经过的三维数据集上的数据可以间隔均匀地采样，与人类真实视觉相似，适用于透视投影。它从视点发出光线到视平面的每一个像素，穿过视平面到达体数据集，对相交体数据进行采样，并对采样点颜色采用从前往后的方式混合，将混合后的颜色作为该像素的最终颜色值，从而实现三维重建。
光线投射算法是一种以图像空间为序的经典DVR算法，由Levoy在1988年提出，其基本原理是，成像平面每个像素沿着视线方向发出一条射线穿过体数据，沿着这条射线等距离重采样，求出各重采样的颜色值和阻光度，然后按照由前向后或由后向前的方式合成射线上各重采样点的颜色和阻光度，即得到该像素颜色。

光线投射算法流程：
3D体数据—数据预处理—重采样—分类—着色—合成—2D图像