虚拟内窥镜关键技术研究

针对实现虚拟内窥镜系统的关键技术,运用基于边界模型的局部特征结构方法实现图像的组织分割;在基于距离变换的基础上,设计了一种新的快速、高效的路径规划算法;利用两步实时处理方法,将一帧场景的绘制分为近景和远景两个部分;提出了基于边界体素的快速光线投射算法;使虚拟内窥镜系统可以接近于实时的速度实现漫游而不明显降低图像的质量。     

直接体绘制技术研究

直接体绘制技术是可视化研究领域的一个重要分支,是目前最活跃的可视化技术之一。该文首先介绍了体绘制技术的原理,分析其实现的关键技术及算法。然后介绍了可视化工具VTK,及其对光线投射算法的实现过程。     

加速体绘制技术研究

本文从体绘制成像的各个环节介绍了体绘制的加速技术,包括视见变换、光线与数据场的求交、插值计算、体素排序和色彩合成。在实际应用中,只有将各种加速技术有机地结合在一起才能充分发挥体绘制的作用。     

三维地震数据场的快速体绘制方法

在纹理和体元投影绘制方法的基础上,提出了适用于地震勘探数据的等值体素投影体绘制方法(IVP)。该方法对图形硬件的依赖程度较小,可以在微机上实现．其绘制速度基本上达到了交互的要求,绘制时间仅是光线投射算法的1／16～1／8,但生成的图像要模糊一些,能够满足地震勘探数据解释对图像质量的要求。     

直接体绘制技术研究

直接体绘制技术是可视化研究领域的一个重要分支,是目前最活跃的可视化技术之一。该文首先介绍了体绘制技术的原理,分析其实现的关键技术及算法。然后介绍了可视化工具VTK,及其对光线投射算法的实现过程。     

体绘制技术

可视化技术是继计算、实验两大科学研究方法之后的第三种研究方法,体绘制技术作为可视化技术的一个重要分支,已经取得长足发展。对常用体绘制技术进行了分类,并且指出、分析了各自特点及适用场合,为进一步应用、改进这些技术提供参考。     

基于CUDA海量空间数据实时体绘制研究

针对海量空间科学数据的精细及实时三维绘制需求,提出并实现了一种基于CUDA语言的并行化光线投射体绘制加速算法,利用传统体绘制算法中光线投射法的可并行特点和GPU中高速的纹理查询的优点,通过一个实际坐标到纹理坐标的转换函数实现了对不规则采样数据的准确采样,并完成了绘制算法的CUDA并行化改造,通过CUDA语言利用GPU强大的并行计算能力实现了对海量空间数据的实时三维光线投射绘制.     

基于GPGPU的实时结肠虚拟展平技术

为了在结肠检查过程中实时绘制结肠内壁表面的展平图像,并动态地调整分割阈值,提出一种基于GPGPU的实时结肠虚拟展平技术.首先在结肠中心路径上每一点的切线方向建立圆柱形的光照模型,然后根据当前CT分割阈值,并通过GPGPU加速光线投射算法提取亚像素级的结肠内壁表面,最终得到局部虚拟展平的结果.实验结果表明,文中技术渲染速度达到50帧/s的实时要求,在结肠检查过程中能够通过动态地调整分割阈值获取精细的结肠内壁,提高了虚拟展平算法的适应性和准确性.     

交互式实时虚拟内窥镜系统中的关键技术

在分析虚拟内窥镜和体数据可视化方法的基础上 ,提出了一种基于透视投影体绘制的交互式实时虚拟内窥镜算法。在微机平台上实现的基于体绘制的虚拟内窥镜系统 ,验证了该算法的实时性和所生成图像的质量。     

虚拟内窥镜技术的研究与实现

虚拟内窥镜是用计算机处理CT或MRI获取的三维医学数据,以获得类似用标准内窥镜观察病人内脏过程观察效果的一种诊断的新方法。在广泛研究虚拟内窥镜技术的基础上,我们开发了一个小型的基于面绘制的虚拟内窥镜系统,实现了漫游过程的交互功能和动画回放,在虚拟内窥镜技术的实现上做了有益的尝试。     

虚拟内窥镜系统研究进展

简述了虚拟内窥镜系统的特点和发展经历,详细论述了数据采集、图像的组织分割、三维重建、路径规划、实时绘制等处理过程以及基于面绘制和体绘制的主要技术组成,介绍了当前的现状,同时指出了在组织分割、路径规划、实时处理、场景绘制、硬件平台等方面存在的主要问题。     

Three Architectures for Volume Rendering

Volume rendering is a key technique in scientific visualization that lends itself to significant exploitable parallelism. The high computational demands of real-time volume rendering and continued technological advances in the area of VLSl give impetus to the development of special-purpose volume rendering architectures. This paper presents and characterizes three recently developed volume rendering engines which are based on the ray-casting method. A taxonomy of the algorithmic variants of ray-casting and details of each ray-casting architecture are discussed. The paper then compares the machinefeatures and provides an outlook onfuture developments in the area of volume rendering hardware.     

基于虚拟机的并行体绘制

介绍了一种基于并行虚拟机结构的体绘制算法.该算法以切片为单位来划分和组织体数据,既 降低了通信代价,也保证了各子任务的数据局部性.在任务分配时,维护并使用性能指数数据 库,自适应式地确定各个子任务,实现了负载平衡.使用一种异步二分方法,所有局部图像可以 在O(logn)时间内完成合并.针对可视化算法在虚拟机环境中的并行化实现,自行设 计并实现了一个基于TCP/IP和Socket标准开发平台.所提出的算法利用该平台而实现,系统采 用客户/服务器结构.对系统在任务规模、虚拟机规模方     

体绘制方法研究与实现

体绘制方法是当前研究的一个热点问题,它的应用遍及医学、地质学、物理学、和科学计算等诸多领域。但目前它仍处于发展阶段,有许多问题都有待于进一步的研究。该文对体绘制方法中的若干算法进行了研究与比较,实现的算法是基于开发平台windows SDK,用C语言和原始的API编写Windows程序,以提供最佳的性能、最强大的功能和最大的灵活性。     

递进网格算法在虚拟内窥镜中的应用

采用最新提出的递进网格算法来解决虚拟内窥镜系统的关键问题.讨论了递进网格算法在数据结构、数据简化和漫游上的优点,接着分析了其在虚拟内窥镜系统中应用的特殊性,也提出了一些局限性.提出了改进的递进网格算法,并给出算法的实现和结果.改进的算法较好地解决了数据简化、基于LoD的漫游等核心问题.     

基于相关性的快速体绘制研究

光线投射法是三维直接体绘制算法中的一种最基本方法,但简单的光线投射算法存在采样效率低和绘制速度慢的缺点。本文充分利用对象空间与图像空间的各种相关性,利用 对象空间中数据场的相关性,对采样点处的均匀性区域采用正方体进行度量,并以此来确定采样步长,在射线方向上采用自适应的采样方式,避免在采样点周围均匀性区域中中重复地进行采样,大大地提高了三维数据场的绘制速度。     

四种体绘制算法的分析与评价

体绘制技术是科学计算可视化的重要组成部分,具有较大的研究价值和广阔的应用前景。体绘制有两种方法即间接体绘制和直接体绘制,直接体绘制(简称体绘制)以其在体数据处理及特征信息表现方面的优势,已经得到了研究者越来越多的重视。文章对四种典型的体绘制算法进行了描述,并概述了它们的改进之处,同时对它们各自的性能进行了分析和评价。     

体绘制方法研究与实现

体绘制方法是当前研究的一个热点问题,它的应用遍及医学、地质学、物理学、和科学计算等诸多领域。但目前它仍处于发展阶段,有许多问题都有待于进一步的研究。该文对体绘制方法中的若干算法进行了研究与比较,实现的算法是基于开发平台windows SDK,用C语言和原始的API编写Windows程序,以提供最佳的性能、最强大的功能和最大的灵活性。     

Virtual Endoscopy in Research and Clinical Practice

Virtual endoscopy is among the most active topics in virtual medicine and medical imaging. It focuses on the virtual representation of minimally invasive procedures for training, planning and diagnosis without an actual invasive intervention. In the past few years, virtual endoscopy modes have been transferred from research systems in virtually every commercial medical imaging software, but with varying quality and flexibility. This report covers concepts used in current systems in research and products, and how they might be applied to daily practice in health care. Specifically, I will start with an introduction into virtual endoscopy and the related medical field. This will also include typical scenarios of virtual endoscopy applications as they appear in clinical practice. This part will be followed by a discussion of the technical issues of virtual endoscopy and how they are addressed in currently available systems. Among these issues are navigation through the respective body organ and the orientation aids for the users. In addition, I will highlight the different rendering techniques used and its impact on rendering speed and quality.     

基于动态局部更新体素模型的虚拟加工仿真算法研究

为提高虚拟加工仿真算法的仿真速度和精度,提出一种新的基于动态局部更新体素模型的虚拟加工仿真算法.该算法利用体素节点间的邻接关系,实现虚拟加工仿真的动态局部更新.算法在初始化阶段建立虚拟毛坯的八叉树结构体素模型,并建立任意体素6-邻接关系遍历算法.在虚拟加工几何仿真阶段,利用刀具和毛坯相对运动的时空一致性,从毛坯上一帧已...