体纹理（ Volume Texture ）

体数据最主要的文件格式是 “ 体纹理（ volume texture ） ” ！故而，非常有必要对体纹理的概念进行详细的阐述。

目前，学术性文章中关于体纹理的概念描述存在不小的混乱，很多书籍或者网页资料没有明确的区分 2d texture ， 3d texture ， volume texture 之间的区别。导致不少人认为 “ 只要是用于三维虚拟或仿真技术中的纹理都称之为 3d texture” 。这是一个误会。纹理上的 2 ， 3 维之分本质上是根据其所描述的数据维数而定的，所谓 2d texture 指的是纹理只描述了空间的面数据，而 3d texture 则是描述了空间中的三维数据。 3d texture 另一个较为学术化的名称是： volume texture 。文献【 22 】上对体纹理的定义是：

3D texture (Three Dimensional Texture), also known as "volume texture," is a logical extension of the traditional (and better known) 2D texture. In this context, a texture is simply a bitmap image that is used to provide surface coloring for a 3D model. A 3D texture can be thought of as a number of thin pieces of texture used to generate a three dimensional image map. 3D textures are typically represented by 3 coordinates.

翻译成中文就是 “ 三维纹理，即体纹理，是传统 2D 纹理在逻辑上的扩展。二维纹理是一张简单的位图图片，用于为三维模型提供表面点的颜色值；而一个三维纹理，可以被认为由很多张 2D 纹理组成的，用于描述三维空间数据的图片。三维纹理通过三维纹理坐标进行访问 ” 。

从上面这句话，可以得到两点信息：

1.        三维纹理和体纹理是同一概念；三维纹理和二维纹理是不同的；

2.        三维纹理通过三维纹理坐标进行访问。

这时可能会有人提出问题了，图片都是平面的，怎么能表示三维数据？请注意，我们通常所看到的图片确实都是平面的，但是并 不意味着 x,y 平面上的像素点不能存放三维数据，举一个例子：在高级语言编程中，我们完全可以用一维数组去存放三维数组中的数据，只要按照一定规则存放即可！

按照一定规则将三维数据存放在 XY 像素平面所得到的纹理，称之为 volume texture 。

体数据通常是由 CT 仪器进行扫描得到的，然后保存在图片的像素点上。目前国际上比较常用的体纹理格式有，基于 DirectX 的 .dds 格式和 .raw 格式。注意，很多人会将 .raw 格式当作摄像器材使用的那种格式，其实这两个格式的后缀虽然都是 .raw ，但是其数据组织形式是不同的。用于体纹理的 .raw 格式，存放的是三维数据，用于摄像器材的 .raw 格式只是普通的二维图片。 图 43 从左到右分别是 University of Tübingen （ Germany ）、 Viatronix Inc.(USA) 、 Walter Reed Army Medical Center (USA) 三家机构的通过仪器扫描得到的体纹理数据的体绘制图片。

这三个体纹理数据的描述分别是： 256 x 320 x 128 /0.66, 0.66, 0.66 ； 512 x 512 x 174/0.8398, 0.8398, 3.2 ； 512 x 512 x 463/0.625, 0.625, 1.0 。

由于在国内的网站上很难找到体数据，所以下面我给出几个国外的网址，这些网址提供用于教学和研究只用的体纹理数据（只能用于教学和研究）。

http://wwwvis.informatik.uni-stuttgart.de/~engel/pre-integrated/data.html

http://www9.informatik.uni-erlangen.de/External/vollib/

http://www.volren.org/