A technique for rendering images Of volumes containing mixtures of materials is presented. The shading model allows both the interior of a material and the boundary between materials to be colored. Image projection is performed by simulating the absorption of light along the ray path to the eye. The algorithms used are designed to avoid artifacts caused by aliasing and quantization and can be efficiently implemented on an image computer. Images from a variety of applications are shown.

ix Acknowledgements x Acknowledgements : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : x Publication History : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : x 1. Introduction 1 1.1 Introduction to Direct Volume Rendering : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 2 1.1.1 Volumetric Grids : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 3 1.1.2 Image-space Rendering Algorithms : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 4 1.1.3 Object-space Rendering Algorithms : : : : : : : : : : : : : : : : : : 5 1.1.4 Shear Transformations : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 7 1.1.5 Complexity : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 7 1.2 Motivation for Parallel Direct Volume Rendering : : : : : : : : : : : : : : : 8 1.2.1 Scalability Is Important : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 8 1.3 Context for Use : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 9 1.3.1 Distributed Graphical Us...

Volume rendering is a title often ambiguously used in science. One meaning often quoted is: `to render any three volume dimensional data set'; however, within this categorisation "surface rendering" is contained. Surface rendering is a technique for visualising a geometric representation of a surface from a three dimensional volume data set. A more correct definition of Volume Rendering would only incorporate the direct visualisation of volumes, without the use of intermediate surface geometry representations. Hence we state: `Volume Rendering is the Direct Visualisation of any three dimensional Volume data set; without the use of an intermediate geometric representation for isosurfaces'; `Surface Rendering is the Visualisation of a surface, from a geometric approximation of an isosurface, within a Volume data set'; where an isosurface is a surface formed from a cross connection of data points, within a volume, of equal value or density. This paper is an overview of both Surface Render...