通过区域块投影方法直接绘制三维数据场

直接的体绘制技术提供了在一幅图形内显示三维数据场各种信息的巨大潜力。然而，生成这样的图形是极其昂贵的，而且高质量图形的绘制远远达不到交互实现的水平。体元投方法之所以能引起人们的极大举是因为在处理过程中充分地利用了体元的空间连贯性。本文提出了一个更有效的体绘制方法：区域块投影方法（Ｂｌｏｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）。这一算法不仅利用了体元的空间连贯性而且还充分地利用了数据场函数值分布的     

三维数据场实时体绘制研究进展

在分析了三维数据场实时体绘制研究现状的基础上，重点探讨了三维数据场实时体绘制的五种方法：降低采样维数法、空间相关性法、跳过空体元法、基于硬件的方法及并行处理的方法，并比较了各种绘制算法的特点，从而指明了三维数据场实时体绘制进一步研究的方向。     

基于体元投影的一种非规则数据场体绘制方法

随着科学计算可视化的发展及其在实践中的应用,非规则数据场的可视化已成为当前的研究热点之一。由于非规则场中样点的大小、形状和分布是不一致的,在成像时面临更多的困难。常用的方法有光线投射法,单元投影法,以及单元投影与光线投射相结合等算法。吸取了上述算法的优点,同时利用非规则数据场的一些特性,采用了一些加速措施来加速绘制。通过实验验证,可以达到比较理想的效果。     

彩色三维体数据场的直接体绘制方法

提出基于光线投射和三维纹理映射的彩色体数据成像算法，研究如何从每个体素的R，G，B三元组映射成不透明度值，即不透明度转换函数。首先把原始的RGB色彩空间转换成LUV色彩空间；然后以亮度分量的中心差分来近似估计法向量，并应用Phong光照模型进行着色，根据亮度分量及其梯度等信息计算不透明度值；最后合成、累积颜色。对美国数字人男子照相彩色体数据分别采用两种算法进行实验。结果表明：基于光线投射的彩色体数据算法成像质量较高，可以表现体表毛细血管等细微结构，但速度较慢；基于三维纹理映射的彩色体数据成像算法速度较快，但成像质量适中。     

图形硬件辅助的快速数据场体绘制方法

本文以规则数据场的体绘制过程进行了讨论，在此基础上给出一种图形硬件辅助的体绘制方法，该方法通过ＧＯｐｅｎＧＬ提供的函数和接口，利用高性能图形工作站ＳＧＩ的硬件支持快速实现规则数据场的体绘制。本文给出实现方法以及实验结果。     

用图象空间为序的体绘制技术显示三维数据场

本文首先简要介绍了应用体绘制技术显示三维空间数据场的基本原理，接着，提出并实现了经过改进的图象空间为序的体绘制算法，该算法以重构三维空间数据场代替了原有的重构光亮度场的方法，从而提高了图象质量并节约了存储空间。最后，介绍了用图象空间为序的体会 制显示多等值面的算法及其华，讨论了提高该算法效途径。     

大坝地震反应数据场快速体绘制算法

为了弥补传统体绘制静止画面时，不能明确判断场值集中部位的不足，提出了一种快速体绘制算法，针对大坝地震反应有限元计算数据场，根据每个单元法线与视线夹角最小的表面来选择剖切方向，将单元剖切成多个四边形面后进行颜色融合和叠加，大大提高了体绘制速度，实现了动态观察体绘制图，从而清楚地分析场值集中部位。     

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。     

基于空间分割的三维不规则数据场的体绘制算法

本文着重讨论针对三维不规则数据场的体制。提出了 一种基于空间分割的快速光线投射算法。     

利用相关性进行非规则数据场体绘制

文中给出了一种利用象互相关性进行非规则数据场体绘制的方法。该方法通过分割图象空间，遍历体元后向相邻关系以建立基本可见性次序，以扫描转换方法求交和完成交点插值。最后在基本序的基础上适当调整，完成体绘制。     

空间相关脚印方法;一种快速体绘制方法

提出的一种新的体绘制方法：空间相关脚印方法，充分利用数据空间的相关性，把体元分为分界体元和内部体元，并将内部体元合并成块，对分界体元和块按不同方法计算和绘制。理论分析与实验结果表明，新的方法比Ｗｅｓｔｏｖｅｒ提出的脚印方法在绘制速率上提高了一倍左右，并且绘制出的图象突出了物质分界面。     

适应于体绘制技术的三维有限元网格剖分

有限元分析结果的体绘制为有限元分析提供了直观、有效的方法，但有限元网格在几何上的复杂性以及拓扑上的非结构化给值接利用传统的绘制技术带来困难，这篇文章首先给出了将三维有限元网格剖分成四面体网格的方法，然后，为了便于体绘制，将网格进一步剖分成不包含空洞的凸网的集合，剖分过程用ＢＳＰ树表示，以便实现任意有限元网格的深度排序，而ＢＳＰ树的结点数不超过网格相邻边界面之间二面角小于１８０℃的角的总数，同时给出     

用于体绘制的可变模板法

作为投影成象的的一种重要方法，模板法在规则场的体绘制中取得了好的效果，然而，传统模板法要求样点的大小和形状一致，限制了其在曲线结构数据场和非规则数据场体绘制中的应用，因为这类场中样点的大小和形状变化很大。当前非规则场或曲线结构数据场中的体绘制计算复杂、成象速度很慢，严重影响了可视化的效率，本文提出了一种可变模板法，不受样点大小必须一致的限制，使得模板法能在曲线结构数据场和非规则场的体绘制中发挥充分     

用图象平面分割方法实现非规则数据场体绘制

本文给出了一种对非规则数据场进行体绘制的方法。该方法具有自适应性。文中给出了实现方法及结果。     

非规则数据场并行体绘制算法

并行算法是实现体绘制加速的重要途径，然而现有的并行体制绘制算法大部分是针对规则数据场的。     

频域体绘制中的颜色合成

和传统体绘制算法相比，频域体绘制算法具有较低的算法复杂度，能够更快地完成对三维数据场的显示．然而这种方法却不能简捷有效地表示和处理数据场的深度信息，因此其生成的图象缺少深度的遮挡效果．有鉴于此，Ｌｅｖｏｙ等曾通过诸如线性深度补偿的技术来弥补这一缺憾．尽管如此，运用这种技术得到的结果和传统空域方法仍有明显的差别．本文首先着眼于对空域体绘制方法中广泛采用的离散颜色合成技术的分析，然后引出了透明度密度分布函数的概念，进而推导出连续形式颜色合成过程的解析描述．根据这个结果，只要对三维数据场的透明度分布加以适当限制，就能够通过频域体绘制方法来实现颜色合成，增加绘制的深度效果．作者最后指出，基本频域体绘制方法和Ｌｅｖｏｙ的线性深度补偿方法的实质可以看成是这种颜色合成过程的近似．文中对透明度均匀分布的情况做了详细讨论，并且给出了具体算法，同时用生成的图象实例相应地进行了比较．     

分布式计算环境下的并行体绘制算法

分布式计算环境中基于消息传递机制的分布式共享缓冲区中，Ｃａｃｈｅ效率是算法性能的“瓶颈”。本文在分布式共享缓冲区上实现了一个并行体绘制算法。在数据空间，八叉树快速分类改善了Ｃａｃｈｅ的空间相关性；在图象空间。Ｈｉｂｅｒｔ象素遍历方式改善了Ｃａｃｈｅ的时间相关性，在曙光１０００和ＳＧＩ工作站网络上的实验结果都表明，算法的网络数据传送量大大减少，Ｃａｃｈｅ效率明显提高，绘制时间大大缩短。     

基于GPU的体绘制框架

在基本的光线投射算法基础上,提出一种简单灵活的体绘制框架。该框架根据现有的标准和非标准的体绘制技术,在保证渲染质量和易交互性的前提下,实现了多个不同的着色器程序,包括最大密度投影、等值面绘制、体绘制等。实验表明:该框架具有易扩展性,灵活性高,表达了现有的医学可视化技术,将可编程图形显卡技术集成到直接体绘制中展现了强大的生命力。