All of this has been logged as bug 5519, along with the diff patch.<br><br><a href="http://www.vtk.org/Bug/view.php?id=5519">http://www.vtk.org/Bug/view.php?id=5519</a><br clear="all"><br>-- <br>----------------------------------------
<br>Randall Hand <br>Visualization Scientist<br>ERDC MSRC-ITL
<br><br><div><span class="gmail_quote">On 8/16/07, <b class="gmail_sendername">Randall Hand</b> <<a href="mailto:randall.hand@gmail.com">randall.hand@gmail.com</a>> wrote:</span><blockquote class="gmail_quote" style="border-left: 1px solid rgb(204, 204, 204); margin: 0pt 0pt 0pt 0.8ex; padding-left: 1ex;">
ok.. After several days of looking into this, I think I finally figured it out and came up with a fix that (in my tests) fixes the problem 100%.<br><br>The problem seems to be in the loss of accuracy involved with converting between Floating-Point and Fixed-Point.  The loss of accuracy is a "known issue", and typically not much of a problem, but the small numbers involved when the Direction approaches 0 yields some odd answers.  This is further compounded by the way that the Endpoints of the Ray and the Direction of the ray are computed.  Previously, the number of steps to take along the ray were computed on each axis independently, and then the smallest number was used.    Presumably, this was because if anything bigger was used then the ray would leave the volume & the array index routines ran the risk of overflowing (leading to Segfaults).  But because of the accuracy of the arithmetic with very-small numbers, the answers are simply wrong sometimes.  This leads to oddities where rayStart + Direction*NumSteps does not necessarily equal the end of the ray.
<br><br>So, I modified the code to take the Largest, rather than the smallest, of the 3 numbers calculated.   Then, to prevent overflow, recompute the Fixed-Point ray direction to ensure that End = Start + Direction*numSteps.  a Diff Patch to make these changes is shown below (and attached to this email).
<br><br>The time require to generate a volume rendering is effectively unchanged (144seconds before, 148 seconds now).<br><br><span style="font-family: courier new,monospace;">--- ../../backup/VTK/VolumeRendering/vtkFixedPointVolumeRayCastMapper.cxx       2006-12-02 11:10:
35.000000000 -0600</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+++ vtkFixedPointVolumeRayCastMapper.cxx        2007-08-16 09:51:07.070980624 -0500</span><br style="font-family: courier new,monospace;">

<span style="font-family: courier new,monospace;">@@ -1979,7 +1979,7 @@ float vtkFixedPointVolumeRayCastMapper::</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">                                     ((rayDirection[0]<0)?(-rayDirection[0]):(rayDirection[0])) );
</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">       }</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">

-    if ( diff[1] >= diff[0] && diff[1] >= diff[2] && rayDirection[2])</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+    if ( diff[1] >= diff[0] && diff[1] >= diff[2] && rayDirection[1])
</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">       {</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">       steps = 1 + static_cast<int>( diff[1] /
</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">                                     ((rayDirection[1]<0)?(-rayDirection[1]):(rayDirection[1])) );</span><br style="font-family: courier new,monospace;">

<span style="font-family: courier new,monospace;">@@ -2043,12 +2043,31 @@ float vtkFixedPointVolumeRayCastMapper::</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">             }
</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">           }</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><br style="font-family: courier new,monospace;">
<span style="font-family: courier new,monospace;">
-        if ( !stepsValid || currSteps < *numSteps )</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+        if ( !stepsValid || currSteps > *numSteps )</span>

<br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">           {</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">           *numSteps = currSteps;
</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">           stepsValid = 1;</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">

           }</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">         }</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">

+      for ( stepLoop = 0; stepLoop < 3; stepLoop++ )</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+        {</span><br style="font-family: courier new,monospace;">

<span style="font-family: courier new,monospace;">+        unsigned int endVal = this->ToFixedPointPosition(rayEnd[stepLoop]);</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">

+        if (dir[stepLoop]&0x80000000)</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+          {</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">

+          if (endVal >= pos[stepLoop])</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+            {</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">

+            dir[stepLoop] =  (endVal - pos[stepLoop]) / *numSteps;</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+            dir[stepLoop] = dir[stepLoop] | 0x80000000;
</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+            }</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">

+          }</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+          else</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">

+          {</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+            if (endVal <= pos[stepLoop])</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">

+              {</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+              dir[stepLoop] =  (pos[stepLoop] - endVal) / *numSteps;</span><br style="font-family: courier new,monospace;">

<span style="font-family: courier new,monospace;">+              }</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">+          }</span><br style="font-family: courier new,monospace;">

<span style="font-family: courier new,monospace;">+        }</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;">       }</span><br style="font-family: courier new,monospace;">

<span style="font-family: courier new,monospace;">     }</span><br style="font-family: courier new,monospace;"><span style="font-family: courier new,monospace;"> }</span><br><br clear="all"><br>-- <br>----------------------------------------
<br>Randall Hand <br>Visualization Scientist<br>ERDC MSRC-ITL
<br><br><div><span class="gmail_quote">On 8/15/07, <b class="gmail_sendername">Randall Hand</b> <<a href="mailto:randall.hand@gmail.com" target="_blank" onclick="return top.js.OpenExtLink(window,event,this)">randall.hand@gmail.com
</a>> wrote:</span><blockquote class="gmail_quote" style="border-left: 1px solid rgb(204, 204, 204); margin: 0pt 0pt 0pt 0.8ex; padding-left: 1ex;">
Anyone looking at this?<br><br>Also, I believe I found a typo bug in vtkFixedPointVolumeRayCastMapper.cxx.  Line 1982 reads:<br><br>    if ( diff[1] >= diff[0] && diff[1] >= diff[2] && rayDirection[2])
<br><br clear="all">But I'm pretty sure it should be:<br><br>    if ( diff[1] >= diff[0] && diff[1] >= diff[2] && rayDirection[1])<br><br>(Wrong rayDirection Index).<br><span><br>-- <br>
----------------------------------------
</span><span><br>Randall Hand <br>Visualization Scientist<br>ERDC MSRC-ITL
<br><br></span><div><span><div><span class="gmail_quote">On 8/13/07, <b class="gmail_sendername">Randall Hand</b> <<a href="mailto:randall.hand@gmail.com" target="_blank" onclick="return top.js.OpenExtLink(window,event,this)">

randall.hand@gmail.com</a>> wrote:</span><blockquote class="gmail_quote" style="border-left: 1px solid rgb(204, 204, 204); margin: 0pt 0pt 0pt 0.8ex; padding-left: 1ex;">
I've been looking into a problem in the vtkFixedPointVolumeRayCastMapper and I've about exhausted my immediate expertise in the situation, so I present it here in hopes that someone else can chime in (Lisa, are you reading this?)
<br><br>I'm rendering vtkImageData with the FixedPoint mapper, and seeing odd  problems along the zero-crossings when the data is presented in a Perspective view direct-on to the user (or close to it).  The problem doesn't manifest in Parallel/Orthographic views, and it's fairly difficult to see.  The visual problem is black lines (black background in my case) presented in the center of the data on the X & Y image axes, but not completely through the data.  The part of the data closer to the viewer is rendered properly, but the distant part is not rendered at all.
<br><br>After alot of printfs, I've started to narrow down the problem.  In vtkFixedPointVolumeRayCastMapper.cxx's "ComputeRayInfo" function, the "numSteps" seems to be computed incorrectly.  Currently, you compute the numSteps necessary along each of the 3 axis directions, and keep the smallest number.  This works most of the time, except when the "direction" component is near-0.  You have an "if" check for equal to zero, but when the alignment is such that the "direction" becomes 1 or -1 (which is infinitesimally close to zero once the Fixed-Point conversion is made), the math seems to come out wrong.  In my dataset:
<br><br><div style="margin-left: 40px;">i=435, j=3, numSteps = 156<br>i=436, j=3, numSteps = 149<br>i=437, j=3, numSteps = 134<br>i=438, j=3, numSteps = 90<br>i=439, j=3, numSteps = 90<br>i=440, j=3, numSteps = 134<br>i=441, j=3, numSteps = 149
<br>i=442, j=3, numSteps = 156<br>i=443, j=3, numSteps = 160<br>i=444, j=3, numSteps = 163<br>i=445, j=3, numSteps = 165<br></div><br clear="all">(generated with printf's I added to the code).  At the center of the image, when i=438 & 439, you'll see the numSteps takes an unusual drop.  The same happens when the j crosses the center of the image, because the Y component of the direction drops to near-0.  The result is that the rays terminate early, without fully passing through the volume.  
<br><br>Now, I can "alleviate" this problem by changing:<br>        if ( !(dir[stepLoop]&0x7fffffff ))<br>          {<br>          continue;<br>          }<br><br>to <br>        if ( (dir[stepLoop]&0x7fffffff ) < 10)
<br>          {<br>          continue;<br>          }<br><br>But that doesn't really "solve" the problem.  I think that perhaps the method used to compute "currSteps" needs to be changed, although I haven't been able to find a method that seems to work any better.
<br><br>Hopefully this can help someone find the cause of this problem.<br><span>-- <br>----------------------------------------<br>Randall Hand <br>Visualization Scientist<br>ERDC MSRC-ITL
</span></blockquote></div><br>
</span></div></blockquote></div><br>
<br clear="all"></blockquote></div><br>