raytracing - 光线追踪 : Bresenham's vs Siddon's algorithm

Question

我正在开发一种基于笔形束方法的放射治疗逆向规划工具。这些方法(特别是剂量计算)中的一个重要步骤是来自许多来源的光线追踪，最常用的算法之一是 Siddon 的算法(这里有一个很好的简短描述 http://on-demand.gputechconf.com/gtc/2014/poster/pdf/P4218_CT_reconstruction_iterative_algebraic.pdf )。现在，我将尝试简化我的问题:

输入数据是 CT 图像(具有值的 3D 矩阵)和图像周围的一些源位置。您可以想象一个立方体和周围的许多点，距离相同但方向角不同，辐射线就是从这些点发出的。每条光线都将穿过体积，并根据与光源的距离为每个体素分配一个值。 Siddon 算法的优点是在光线追踪的迭代过程中及时计算长度。但是，我知道 Bresenham 算法是评估矩阵中从一点到另一点的路径的有效方法。因此，即使在 Bresenham 迭代过程中，从源到特定体素的长度也可以很容易地计算为两点的欧氏距离。

那么，既然知道这两种方法都已经相当古老且高效，那么使用 Siddon 而不是 Bresenham 是否有明确的优势？也许我在这里遗漏了一个重要的细节，但令我感到奇怪的是，在这些剂量计算程序中，Bresenham 并不是一个真正的选择，而且 Siddon 总是作为黄金标准出现。

感谢任何评论或回复!

美好的一天。

Answer 1

在我看来，在涉及医疗射线追踪的大多数应用中，您不仅需要从源到特定体素的距离，还需要该路径与每个体素的交叉长度它的方式。现在，Bresenham 为您提供该路径上的体素，但不提供交叉点长度，而 Siddon 提供。