Ein voxel (volumetrisches Pixel oder Volumetrisches Bildelement) ist ein Volumen-Element, einen Wert auf einem regelmäßigen Bratrost im dreidimensionalen Raum vertretend. Das ist einem Pixel analog, das 2. Bilddaten in einem bitmap vertritt (der manchmal einen pixmap genannt wird). Als mit Pixeln in einem bitmap, voxels selbst haben ihre Position (ihre Koordinaten) ausführlich verschlüsselt zusammen mit ihren Werten nicht normalerweise. Statt dessen wird die Position eines voxel gestützt auf seiner Position hinsichtlich anderen voxels abgeleitet (d. h., seine Position in der Datenstruktur, die ein einzelnes volumetrisches Image zusammensetzt). Im Gegensatz zu Pixeln und voxels werden Punkte und Vielecke häufig durch die Koordinaten ihrer Scheitelpunkte ausführlich vertreten. Eine direkte Folge dieses Unterschieds ist, dass Vielecke im Stande sind, einfache 3D-Strukturen mit viel leerem oder homogen gefülltem Raum effizient zu vertreten, während voxels gut regelmäßig probierte Räume vertreten können, die nichthomogen gefüllt werden.

Voxels werden oft in der Vergegenwärtigung und Analyse von medizinischen und wissenschaftlichen Daten verwendet. Einige volumetrische Anzeigen verwenden voxels, um ihre Entschlossenheit zu beschreiben. Zum Beispiel könnte eine Anzeige im Stande sein, sich 512×512×512 voxels zu zeigen.

Daten von Voxel

Ein voxel vertritt eine einzelne Probe oder Datenpunkt auf einem dreidimensionalen Bratrost regelmäßig unter Drogeneinfluss. Dieser Datenpunkt kann aus einem einzelnen Stück von Daten, wie eine Undurchsichtigkeit oder vielfache Stücke von Daten wie eine Farbe zusätzlich zur Undurchsichtigkeit bestehen. Ein voxel vertritt nur einen einzelnen Punkt auf diesem Bratrost, nicht ein Volumen; der Raum zwischen jedem voxel wird in einem mit Sitz in voxel dataset nicht vertreten. Abhängig vom Typ von Daten und dem beabsichtigten Gebrauch für den dataset kann diese fehlende Information wieder aufgebaut und/oder z.B über die Interpolation näher gekommen werden.

Der Wert eines voxel kann verschiedene Eigenschaften vertreten. Im CT-Ansehen sind die Werte Einheiten von Hounsfield, die Undurchsichtigkeit des Materials zu Röntgenstrahlen gebend. Verschiedene Typen des Werts werden von MRI oder Ultraschall erworben.

Voxels kann vielfache Skalarwerte - im Wesentlichen Vektor-Daten enthalten; im Fall von Ultraschalldiagnosen mit Daten von B-mode und Doppler werden Dichte und volumetrischer Durchfluss als getrennte Kanäle von Daten in Zusammenhang mit denselben voxel Positionen gewonnen.

Andere Werte können für die unmittelbare 3D-Übergabe, wie ein normaler Oberflächenvektor und Farbe nützlich sein.

Gebrauch

Der allgemeine Gebrauch von voxels schließt volumetrische Bildaufbereitung in die Medizin und Darstellung des Terrains in Spielen und Simulationen ein. Terrain von Voxel wird statt eines heightmap wegen seiner Fähigkeit verwendet zu vertreten, hängt Höhlen, Bögen und andere 3D-Terrain-Eigenschaften über. Diese konkaven Eigenschaften können in einem heightmap erwarteten zu nur der Spitzen'Schicht' von Daten nicht vertreten werden, die vertreten werden, alles darunter gefüllt verlassend (das Volumen, das das Innere der Höhlen oder die Unterseite von Bögen sonst sein würde oder überhängt).

Vergegenwärtigung

Ein Volumen, das voxels enthält, kann entweder durch die direkte Volumen-Übergabe oder durch die Förderung von Vieleck-Iso-Oberflächen vergegenwärtigt werden, die den Konturen von gegebenen Schwellenwerten folgen. Der marschierende Würfel-Algorithmus wird häufig für die Iso-Oberflächenförderung verwendet, jedoch bestehen andere Methoden ebenso.

Das Computerspielen

• C4 Motor ist ein Spielmotor, der voxels für im Spielterrain verwendet und einen voxel Redakteur für sein gebautes - im Niveau-Redakteur hat. C4 Motor verwendet ein LOD System mit seinem voxel Terrain, das vom Spielmotorschöpfer entwickelt wurde. Alle Spiele mit den aktuellen oder neueren Versionen des Motors sind in der Lage, voxels zu verwenden.
• Kommende Bergarbeiter-Kriege 2081 verwenden ihren eigenen Voxel-Wut-Motor, um den Benutzer das Terrain von Asteroiden deformieren zu lassen, die Tunnels erlauben, gebildet zu werden.
• Viele Spiele von NovaLogic haben mit Sitz in voxel Übergabe-Technologie, einschließlich der Delta-Kraft, Gepanzerten Faust und Comanche-Reihe verwendet.
• Studio von Westwood und Gebrauch voxels, um die meisten Fahrzeuge zu machen.
• Studio-Klinge-Läufer-Videospiel von Westwood hat voxels verwendet, um Charaktere und Kunsterzeugnisse zu machen.
• Abfall, ein Spiel, das durch die belgische Entwickler-Bitte, Sportarten Außenlandschaften gemacht ist, die durch einen voxel Motor gemacht werden.
• Der Videospiel-Amok für den Sega Saturn macht von voxels in seinen Drehbüchern Gebrauch.
• Das Computerspiel Vangers verwendet voxels für sein Zwei-Niveaus-Terrain-System.
• Das Computerspiel Thunder Brigade hat völlig auf einem voxel renderer, gemäß BlueMoon das Interaktive Bilden videocards überflüssiges und sich bietendes zunehmendes Detail basiert, anstatt Detail mit der Nähe zu vermindern.
• Der Master von Orion III verwendet voxel Grafik, um Raumkämpfe und Sonnensysteme zu machen. Kämpfe, die 1000 Schiffe auf einmal zeigen, wurden langsam auf Computern ohne Hardware grafische Beschleunigung gemacht.
• Alpha Centauri von Sid Meier verwendet voxel Modelle, um Einheiten zu machen.
• Bauen Sie Motorego-Shooter-Spielschattenkrieger, und Blut verwenden voxels statt Elfen als eine Auswahl für viele der Sache-Erholungen und Landschaft. 3D Duke Nukem hat einen fakultativen voxel von Anhängern geschaffenen Mustersatz, der die hohen zu voxels umgewandelten Entschlossenheitssatz-Modelle enthält.
• Crysis verwendet eine Kombination von heightmaps und voxels für sein Terrain-System.
• verwendet einen "poxel" (Vieleck und voxel) Motor, um den älteren 2. Wurm-Spielen ähnliche Landdeformierung vorzutäuschen.
• Die Mehrfachabspiellaufwerk-Rolle, Spiel spielend, Hexplore verwendet einen voxel Motor, der dem Spieler erlaubt, das isometrische rotieren zu lassen, hat playfield gemacht.
• Voxelstein 3D verwendet auch voxels für völlig zerstörbare Umgebungen.
• Das Computerspiel Voxatron, das von Lexaloffle erzeugt ist, wird zusammengesetzt und völlig mit voxels erzeugt.
• Pikass verwendet den Voxlap Motor von Ken Silverman.
• Der Spielblockade-Läufer verwendet einen Motor von Voxel.
• 3D Dot Game Heroes verwendet voxels, um retro aussehende Grafik zu präsentieren.
• Würfel-Welt ein voxel RPG Spiel "zufällige Welt erzeugt".

Redakteure von Voxel

Während wissenschaftliche Volumen-Vergegenwärtigung nicht verlangt, dass das Ändern der wirklichen voxel Daten, voxel Redakteure verwendet werden kann, um Kunst zu schaffen (besonders 3D Pixel-Kunst) und Modelle für voxel Spiele gestützt haben.

Einige Redakteure werden auf eine einzelne Annäherung an das Voxel-Redigieren eingestellt, während andere verschiedene Annäherungen mischen. Einige einheitliche Methoden sind:

• Scheibe hat gestützt - Das Volumen wird in einer oder mehr Äxten aufgeschnitten, und der Benutzer kann jedes Image individuell mit 2. Rasterredakteur-Werkzeugen editieren. Diese versorgen allgemein Farbeninformation in voxels.
• Skulptur - Ähnlich der Vektor-Kopie, aber ohne Topologie-Einschränkungen. Diese versorgen gewöhnlich Dichte-Information in voxels und haben an Farbeninformation Mangel.
• Bausteine - Der Benutzer kann hinzufügen und Blöcke gerade wie ein Baukasten-Spielzeug entfernen.

Redakteure von Voxel für Spiele

Viele Spielentwickler verwenden innerbetriebliche Redakteure, die zum Publikum nicht befreit werden, aber einige Spiele haben öffentlich verfügbare Redakteure, einige von ihnen geschaffen von Spielern.

• Scheibe hat den Anhänger-gemachten Voxel Abteilungsredakteur III für gestützt und.
• SLAB6 und VoxEd sind Skulptur gestützt voxel Redakteure, die durch Motorspiele von Voxlap einschließlich Voxelsteins verwendet sind, 3D und Pikass.
• Der offizielle Sandkasten 2 Redakteur für CryEngine 2 Spiele (einschließlich Crysis) haben Unterstützung, um voxel zu formen, hat Terrain gestützt.
• Der C4 Motor und Redakteur unterstützen vielfaches Detail-Niveau (LOD) voxel Terrain, indem sie den offenen freien Algorithmus von Transvoxel durchführen.

Allgemeiner Zweck voxel Redakteure

Es gibt einige voxel verfügbare Redakteure, die an spezifische Spiele oder Motoren nicht gebunden werden. Sie können als Alternativen oder Ergänzungen zum traditionellen 3D-Vektor-Modellieren verwendet werden.

Erweiterungen

Eine Generalisation eines voxel ist der doxel oder dynamischer voxel. Das wird im Fall von 4D dataset, zum Beispiel, eine Bildfolge verwendet, die 3D-Raum zusammen mit einer anderen Dimension wie Zeit vertritt. Auf diese Weise konnte ein Image 100×100×100×100 doxels enthalten, der als eine Reihe von 100 Rahmen 100×100×100 Volumen-Image gesehen werden konnte (die Entsprechung für ein 3D-Image würde eine 2. böse Abteilung des Images in jedem Rahmen zeigen). Obwohl Lagerung und Manipulation solcher Daten große Beträge des Gedächtnisses verlangen, erlaubt es die Darstellung und Analyse von Raum-Zeit-Systemen.

Siehe auch

• Pixel - Bildelement
• Resel - Entschlossenheitselement
• Spärlicher voxel octree
• Texel - Textur-Element
• Volumen, das macht

Außenverbindungen

• Grundlagen von voxelization