基于体绘制的医学数据可视化方法的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文基于体绘制的医学数据可视化方法的研究姓名：赵建申请学位级别：硕士专业：计算数学指导教师：钱晓元20060601大连理工大学硕士学位论文摘要在过去的二十多年中，医学可视化领域得到了很大的方展，它在诊断医学、手术规划及模拟仿真、整形及假肢外科、放射治疗规划、解剖教学等方面都有重要应用。直接体绘制技术是医学可视化中最重要的成像技术之一。它在医学图像的三维重建领域变得越来越重要了，在这篇论文中，我们对体绘制的相关技术进行了研究。在本文的第二章，我们对目前比较流行的体绘制技术加以介绍，并介绍他们各自的优缺点。光线投射法是目前应用最广的体绘制方法，

2、在第三章中，我们将介绍光线投射法的原理，以及相关的加速技术。在本章末，我们还提出了一种空体素的跳跃方法，弥补了现有方法的一些不足。目前，为了显示体数据中的表面，传统的方法是通过分割出边界体元，利用几何面片进行逼进，然后在计算机上利用相应的绘制算法进行绘制。但是这种方法存在着很多的问题，例如生成的表面可能是不正确的。在第四章中，我们介绍了如何利用raycasting方法和splatting方法进行表面的绘制，为了提供绘制速度，我们提出了相应的加速方法。在体绘制方法中，一个很重要的目的就是显示感兴趣的区域，而在许多应用中，重要区域常常被其他不重要部分遮挡住了。通常

3、，为了显示被遮挡的区域，我们利用两种方法，一种是在进行体绘制后，通过修改TransferFunctions来使不重要的区域的透明度降低，重要区域的透明度提高。另一种方法是通过对数据进行预处理，分割出感兴趣的区域，然后再进行体绘制。但是这两种方法目前都不能很好的解决遮挡问题。本文中我们提出了一种显示被遮挡区域的方法，用户可以实时的交互选择要去除的部分。关键词：直接体绘制；三维数据可视化；计算机图形学；医学成像；表面绘制大连理工大学硕士学位论文TheStudyofVolumeRenderingTechniquesforMedicalDataVisualizatio

4、nAbstractInthepasttwodecades，thefieldofmedicalvisualizationhasseenunprecedentedgrowthincomputationalendacquisitiontechnologies．Itiswidelyusedindiagnostic，surgeryplanningendsimulating，plasticandartificiallimbsurgery，mdiotherapyplanning，endteachinginanatomy．DirectVolumeRenderingisoneo

5、fthemostimportanttechniquesforvisualizingmedicalvolumedata．Itsapplicationinmedical3Dreconslnlctionisbecomingmoreandmol'eimportant．Inthispaper，keytechniques、forDirectVolumeRenderingalestudied．Inchapter2ofthisthesiswepresentafamilyofvolumerenderingalgorithmsthatareverypopularinrecenty

6、ears．Wealsodiscmsedadvantagesanddisadvantagesofthesealgofithrasattheendofthechapter．Raycastingmethodisoneofthemostimportantdirectvolumerenderingalgorithms．Inchapter3，wewillintredueethismethodandlistsomeofitsaccelerationtechniques．Thenwepresentanewaccelemfionalgorithmformycastingtoco

7、mpensatefortheshortcomingsofcurrentmethods．nlccurrentlydominanttechniquesfordisplayingsllrfacesforvolumedataconsistofapplyingaSUl-fat：edetectortothesamplearray，fittinggcometricprimitivestothedetectedsurfaces．andthenrenderingtheseprimitivesusingconventionalsurfacerenderingalgorithms．

8、Butthiskindofalgori