激光共焦扫描显微镜中基于体绘制技术的三维重构

激光共焦扫描显微镜(LCSM)是一种典型的高新技术光电仪器,利用其采集的序列二维断层图像重构三维图形是LCSM系统的重要组成部分.本文研究了典型的体绘制方法并根据LCSM系统采集到的图像特点提出了适用于LCSM系统三维重构方法.     

激光共焦扫描显微镜中一种新的三维重构算法

由序列断层图像恢复出目标物体的三维图像是激光共焦扫描显微镜(LCSM)系统的重要组成部分。根据精细物体表面的特点,提出了一种新的基于物体表面的三维重构算法,并应用在LCSM系统中,得到了较好的结果。     

一种适用于激光共焦扫描显微镜的体绘制

激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)主要运用于生物医学研究,利用其采集的序列二维断层图像重构三维图形是LCSM系统的重要组成部分。主要研究了LCSM系统数据场的体绘制方法,根据其数据场特点,提出了最大值绘制算法。实验结果表明,此方法适用于LCSM系统,能够生成逼真的三维图形。     

激光共焦扫描光学显微镜系统中的图像层间插值技术

由断层图像恢复出目标物体的三维图像是激光共焦扫描光学显微镜 (LCSM)系统的重要部分。提出了基于距离变换的断层图像插值方法来获得三维重构时的数据场。此方法由于在插值时考虑了目标物体的整体特征 ,从而使插值具有连续性     

激光共焦扫描显微镜数据场的三维重建

主要研究激光共焦扫描显微镜 (LCSM )系统数据场的体绘制方法。根据LCSM系统数据场的特点 ,提出了源—点光源光照模型以及体缓冲器绘制方法。实验结果表明此方法适用于LCSM系统 ,能够生成逼真的三维图形。     

GPU编程在三维纹理映射体绘制中的应用

三维纹理映射体绘制是一种基于硬件的经典体绘制方法。文中给出了利用OpenGL进行GPU（Graphic Processing Unit,图形处理器）编程,以充分发挥显卡在图像处理方面的并行处理能力和计算性能,加速三维重建的具体方法。和传统的体绘制算法相比,该方法可明显提高三维重建速度并改善三维重建效果。     

激光共焦扫描显微镜及其在生物医学中的应用

本文介绍了激光共焦扫描显微镜的结构,分析了它的原理,研究了它的光学特性,并阐述了它在生物、医学上的应用,并给出了此系统的基本光学系统及其光路设计。     

EPP通信在光纤激光共焦扫描显微镜中的应用

详细阐述了增强并行口EPP协议以及在WIN2000下EPP数据通信的驱动程序编程实现,然后介绍了EPP通信在光纤激光共焦扫描显微镜(FOCSM)中的应用。FOCSM系统中采用CPI。D和MCU构成带有静态图像采集功能的高速扫描电子控制系统。     

三维可视化技术在医学领域中的应用

在医学软件的开发过程中,实现三维重建技术的优劣是系统设计的难点和重点.在探讨面绘制与体绘制技术的基础上,使用OpenGL及VTK工具包完成可视化具体操作,并对其结果进行简要分析.利用患者髋关节CT数据,实施了基于OpenGL的Marching Cube算法、三维纹理映射算法,以及基于VTK的Marching Cube、Ray Casting算法,并对实现过程及实现效果进行了对比分析.基于OpenGL与基于VTK的面绘制技术及体绘制技术均能较好呈现患者髋关节的三维解剖结构信息.其中,面绘制可有效地绘制出三维体的表面,但缺乏内部信息的表达;体绘制真实感较好,但渲染速度较慢,不适合用于实时系统的表达.VTK可视化方法实现简单,适用于快速显示数据空间信息,但其三维交互功能不足;OpenGL属于底层API,可灵活完成各项交互操作及渲染任务,但其编码较为复杂.     

体绘制中传递函数的研究

体绘制中传递函数的设计相当重要,文章研究了几种常见传递函数的设计思路,并提出基于三维梯度幅值的传递函数设计算法,该算法综合考虑采样点灰度值与三维梯度幅值的一维传递函数,引入权值数组对采样点的灰度值与三维梯度幅值进行加权,并与Kindlmann提出的半自动传递函数生成算法进行体绘制对比实验,实验表明在绘制的效率和精度上有所改善。     

激光共焦扫描显微镜中断层图像的混合增强处理

根据激光共焦扫描显微镜采集到的图像的特点,应用混合图像增强的方法,首先对激光共焦扫描显微镜采集到的显微图像进行自适应滤波,然后进行锐化,最后再进行局部直方图均衡处理可有效地突出细节信息,同时滤除噪声.     

基于GPU的工业CT数据场三维纹理映射体绘制算法

本文提出的基于GPU的三维纹理映射算法通过编写顶点程序和片段程序,将传统的基于纹理面片的体绘制算法在GPU中实现.首先将体数据映射为三维纹理并将其载入到显存,接着通过对顶点着色程序和像素着色程序的编写将光线进入点、离开点的计算以及图像的合成运算移入GPU中,最后根据不同的采样点颜色混合公式实现不同的绘制效果.与传统的三...     

Accurate and efficient GPU ray‐casting algorithm for volume rendering of unstructured grid data

We present a novel GPU‐based ray‐casting algorithm for volume rendering of unstructured grid data. Our volume rendering system uses a ray‐casting method that guarantees accurate rendering results. We also employ the per‐pixel intersection list concept in the Bunyk algorithm to guarantee an accurate result for non‐convex meshes. For efficient memory access for the lists on the GPU, we represent the intersection lists for all faces as an array with our novel construction algorithm. With the intersection lists, we perform ray‐casting on a GPU, and a GPU thread handles each ray. To increase ray‐coherency in a thread block and improve memory access efficiency, we extend a prior image‐tile‐based work distribution method to fit modern GPU architectures. We also show that a prior approach using a per‐thread local buffer to reduce redundant computation is not appropriate for modern GPU architectures. Instead, we take an on‐demand calculation strategy that achieves better performance even though it allows duplicate computations. We applied our method to three unstructured grid datasets with different characteristics. With a GPU, our method achieved up to 36.5 times higher performance for the ray‐casting process and 19.7 times higher performance for the whole volume rendering process compared with the Bunyk algorithm using a CPU core. Also, our approach showed up to 8.2 times higher performance than a GPU‐based cell projection method while generating more accurate rendering results. These results demonstrate the efficiency and accuracy of our method.     

Combining image and model based rendering of an archaeological site

Preservation of cultural heritage through digital technology can only be successful if people can experience sites and reconstructions in an intuitive, yet convincingly realistic manner. A way to get people interested in the past is highlighting the link of the past with the present.

In this paper, an entire pipeline is discussed that augments an existing Quicktime VR object movie of the virtual reconstruction of an archaeological site with images of the site as it exists today. The new images are generated using an image-based rendering approach.     

基于虚拟场景的绘制算法

虚拟场景的绘制算法是计算机可视化的重要内容,传统的基于几何模型的绘制和基于图像的绘制不能很好地满足需求,因此考虑以不同模型为基元的绘制算法.详细介绍了点绘制方法、面绘制方法和体绘制方法,使用双目相机获取深度图像,并选用了代表性的算法进行实验,点绘制算法中质量和速率兼顾的自适应绘制算法,面绘制中简单易实现的MC算法,体绘...     

基于Markov过程的渲染集群可用性分析

在考虑到多个集群节点存在着CMF(共模失效)情形下研究了系统的可用性。分别提出了由2个集群节点组成的系统在"单步修复"和"整体修复"方案下的CTMC(连续时间Markov链),得出了2种不同方案的优劣比较结论,同时采用SRN(随机回报网)仿真工具进行了验证;并进一步研讨了n(n>2)个集群节点组成系统的情形。