医学体数据三维可视化改进算法综述

医学体数据三维可视化技术有着广泛的应用前景。近年来为加快绘制速度，提高成像质量和节省存储空间提出了许多改进算法，本文总结了这些算法，为进一步研究奠定了基础。     

医学体数据三维可视化技术

医学体数据的可视化是科学计算可视化的重要研究领域,其处理过程包括体数据的获取、模型的建立、数据的映射、绘制等操作。论文对医学体数据可视化的相关技术进行了综述,讨论了医学体数据的结构模型和表示方法,全面地分析了医学体数据可视化中各种算法和技术的特点,及相关的加速技术,探讨了目前医学体数据可视化存在的问题及发展趋势。     

基于GPU的三维医学图像混合可视化系统

研究并实现了一个基于GPU的医学图像混合可视化系统,该系统采用三维纹理映射的方法实现直接体绘制,利用GPU的可编程特性完成体绘制方法中的插值后分类算法和传输函数的传递及实时修改,采用OpenGL技术实现表面的绘制,并基于场景图结构实现时表面数据的管理。面绘制和体绘制部分都采用OpenGL实现,运用OpenGL的融合机制,系统实现了面绘制和体绘制的混合显示。本系统大大提高了体绘制的速度,有效地保留了面绘制和体绘制的优势,在保证绘制速度的基础上丰富了图像信息。     

基于VTK的医学序列图像可视化

数字人体是目前的一个研究热点，而医学图像三维建模及可视化研究是其中的一项重要内容，医学序列图像的可视化技术包括体绘制和表面绘制两大类。他们各有其特点和适用领域。使用VTK可以很大程度的简化医学序列图像重建的问题。本文讨论了两种方法的原理、特点以及VTK实现三维重建及可视化的算法过程，并给出了一个实例。     

三维医学可视化系统

介绍三维医学可视化系统实现的原理及应用。系统通过应用最新的计算机图象处理和图形学技术、实现了图象输入、图象配准、三维重建,数字放射透视图等功能,提供了三维的人体组织、器官的空间形态与位置、为医生的诊断、治疗提供了强有力的可视化工具。     

三维医学图像分割与可视化研究

本文提出了一种利用三维图像的灰度和形状信息进行三维图像分割以及在此基础上的构造等值面的方法，首先对三维图像进行阈值分割，获得三维二值图像，在预处理阶段，利用三维形状腐蚀消除感兴趣组组织与其它组织的弱联系，然后对三维二值图像进行三标记，得到腐蚀后的组织，对其三维形态扩张，获得感兴趣组织的三维模板，将模板与阈值分割图像求交，从而分割出三维组织，根据分割后的三维二值模板，构造出有一定厚度的模糊边界，然后     

三维医学图像的体绘制技术综述

在分析三维医学图形体绘制技术的基础上,描述了射线投射法、足迹法、剪切-曲变法、基于硬件的3D纹理映射、频域体绘制法和基于小波的体绘制等典型算法,给出了各类算法的性能评价,展望了体绘制技术研究的发展前景。     

基于VTK的医学三维可视化分析系统

计算机断层扫描、核磁共振等生成的二维DICOM数据已被广泛应用在现代临床医疗诊断中,但其直观性差,使诊断的效率低下,并且对医生的经验要求高.对此,针对医学体数据场,以可视化类库VTK为基础,在Windows平台上以Visual C 为开发工具,研究实现了一个医学三维可视化分析系统.主要讨论了采用外接球面法改善光线投射算法绘制速度的改进的体数据绘制方法,以及任意方向虚拟切片的提取和虚拟切片内插值问题.系统可以对重建出的三维可视化几何模型进行多种操作和任意方向的切片提取,对诊断具有参考价值,提高了诊疗方法的直观性、准确性和科学性.     

医学图像数据传输与三维可视化系统研究

介绍了医学图像数据传输与三维可视化系统的组成,讨论了与实现系统所具备功能有关的技术细节。借助DICOM3．0标准解决了医学图像数据传输中图像数据的兼容性问题,实现了医学图像的二维处理和三维可视化功能,有利于提高临床诊断的准确性和效率,并实现远程医疗。     

基于B/S架构的三维体数据可视化系统的设计过程

设计并实现了一个基于B/S架构的三维体数据可视化系统,系统在服务器端进行数据存储和处理;浏览器端采用基于WebGL技术实现了实时直接体绘制和三维等值面绘制.     

3DIVE: An Immersive Environment for Interactive Volume Data Exploration

This paper describes an immersive system,called 3DIVE,for interactive volume data visualization and exploration inside the CAVE virtual environment.Combining interactive volume rendering and virtual reality provides a netural immersive environment for volumetric data visualization.More advanced data exploration operations,such as object level data manipulation,simulation and analysis ,are supported in 3DIVE by several new techniques,In particular,volume primitives and texture regions ae used for the rendering,manipulation,and collision detection of volumetric objects;and the region-based rendering pipeline is integrated with 3D image filters to provide an image-based mechanism for interactive transfer function design.The system has been recently released as public domain software for CAVE/ImmersaDesk users,and is currently being actively used by various scientific and biomedical visualization projects.     

基于动态纹理载入的大规模数据场体绘制

为克服图形硬件对传统纹理映射体绘制的限制,提出了一种在普通PC上进行大规模数据场体绘制的有效方法。该方法中,体数据被划分为合适大小的数据块,这些数据块被动态的载入图形硬件,并利用3维纹理映射进行绘制。在整个绘制过程中,仅有一个数据块存储在图形硬件上,有效地提高了对大规模体数据的绘制能力。同时,充分利用目前PC图形硬件成熟的可编程特性,通过对梯度的实时计算来减少在传统纹理映射体绘制中巨大的内存消耗。实验结果表明,该方法在普通PC上可以对超过纹理内存容量的大规模体数据进行交互式体绘制。     

纹理映射体绘制技术的医学应用

用Java 3D实现了基于纹理映射的体绘制.在对CT心脏断层图像经过预处理之后,通过软件的方法实现纹理映射,最后再现心脏的三维形体.实验证明,该方法能够实现纹理映射硬件的功能,降低了硬件成本.     

三维场的视觉化

本文给出一个三维标量场和向量场的视觉化方法.首先,采用具有空间面纹理和线纹理的三维介质体作为视觉模型来反映三维场的信息;并通过调整介质体密度分布的办法,加强视觉模型的空间效果;然后,给出一个适合揭示介质体空间纹理的二维图像合成方法.     

基于硬件加速的纹理映射体绘制

介绍了体绘制的概念及其在计算机绘图中的重要性。提出了利用图形显示卡的相关性纹理和多重纹理映射功能对三维纹理进行有效改进的新算法,研究了该算法在体绘制中的应用,结果表明,它在快速、准确重建和交互性方面具有优势,对于提高体绘制的效率具有重要的意义。     

基于图形硬件加速的体绘制关键技术综述

随着近年来计算机图形硬件性能的不断提高,利用硬件来实现体绘制过程中的某些环节以获取交互的绘制速率变为可能,并逐渐成为目前的研究热点。从体绘制的分类、明暗处理、重构、体积裁剪等4个角度对基于图形硬件加速的体绘制方法进行了分类综述,介绍了各种关键技术的研究进展和典型算法,并讨论了各自特点及其相互联系。     

High‐quality texture reconstruction from multiple views

This paper presents a method to automatically calculate texture maps for a given three‐dimensional object out of a sequence of images. It is used in our image‐based modeling approach after the registration of the images and the geometric modeling is done. We show that the presented method uses the information from all images by implicitly applying a weighting function. Using this approach the consideration of modeled occlusions as well as the detection and removal of non‐modeled occlusions is accomplished. The final resolution of the texture maps can be adjusted on a pixel/cm basis. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

三维重建表面任意切面图像提取及映射有效方法*

针对三维重建表面模型的任意切面纹理显示,分为3D纹理采样和切面纹理映射两阶段。前者通过模型包围盒及模型横断面轮廓定位纹理部位并去掉图像背景,经采样形成多精度3D纹理;后者先计算剖切平面和模型及纹理空间中包围盒交面,然后利用向量叠加原理及立方体线性插值方法快速提取纹理空间的交面图像,经Alpha测试后映射到模型空间相应切面上,形成具有切面纹理的剖切模型。实验表明,该方法克服了面绘制技术不能体现内部数据的缺点,有效地提高了大数据量模型任意剖切面纹理绘制速度。