본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 부분으로 구획 가능한 3차원 객체에 대하여, 볼륨 렌더링(volume rendering) 장치 상에서 수행되는 볼륨 렌더링 방법은, 상기 객체를 촬영하여 얻어지는 복수의 2차원 영상을 획득하는 제 1 단계, 상기 2차원 영상으로부터 상기 객체의 3차원 영상을 복원하고, 상기 3차원 영상을 N(N은 2 이상의 자연수)개의 복셀(voxel)로 분할하는 제 2 단계, 상기 객체의 특징을 나타내는 복수의 특징 필터(filter) 및 복수의 희소 코드(sparse code)를 이용하여 상기 객체를 근사적으로 표현하는 제 3 단계 및 상기 특징 필터 및 상기 희소 코드에 기초하여, 상기 복셀 각각이 상기 복수의 부분 중 어떤 부분에 속하는지 분류하는 제 4 단계를 포함할 수 있다.