摘要：体绘制技术在医学成像和科学可视化领域有着极为广泛的应用 ,但由于其巨大的计算开销 ,限制了其实时动态体绘制的应用 ,因此许多研究人员致力于静态体绘制加速算法的研究 .为了提高体绘制速度 ,分析了三维规则数据场重采样的原理 ,光线投射算法中对 3D数据场重采样的实现方法 ;根据具体重建对象 ,提出了在 3D数据场重采样中采用球形包围盒的方法 .给出了人体头部和眼球的三维可视化结果 .实验表明 :这种算法能有效地减少重采样的计算量 ,并使求交计算更加简单 .

摘要：加速的体数据光线投射算法将光线在三维空间的采样问题看成光线的三维扫描转换问题．以层为基本的处理，避免了对三维体数据的随机检索．并且利用平行投影光线的方向都相同的特点，用查表快速实现了光线的三维扫描转换．该算法在微机上得到检验，它在重建时间和内存花费上都优于传统的实现方法．

摘要：卫星云图模拟是气象卫星成像仿真所研究的核心问题,针对快速生成效果逼真的卫星云图的要求,以分形理论为基础,设计了一种基于随机中点位移算法的云体数据生成模型,并采用光线投射算法将产生的三维云体数据绘制于二维平面图像上,实现了卫星云图的模拟,得到了比较满意的结果。

摘要：在传统的光线投射算法中,由于传递函数具有非线性,导致奈奎斯特采样定律常常无法被满足,影响生成模型的质量,因此,本研究提出一种基于改进预积分技术的光线投射算法。首先在传统光线投射算法中引入预积分分类技术,利用其面对任何非线性传递函数都可以规避最大奈奎斯特采样频率的优势提升三维重建模型的质量;然后利用设计的预积分加速算子,优化不透明度与颜色值的计算方法,简化预积分合成流程,缩短三维模型重建的时间。实验结果显示,利用本文算法对人工合成的三维圆锥进行重建,速度可提升22.5%,对真实的冠脉计算机断层扫描图像进行重建,绘制速度可提升23.8%,并且生成三维圆锥图像的均方误差值小于传统光线投射算法,结构相似度值大于传统光线投射算法,证明本文算法既可以提高重建模型的质量,也可以提升重建速度。

摘要：　介绍了一个自主开发的三维医学可视化系统,其主要功能包括图像滤波和增强、图像分类、图像插值、三维显示等。可在一般配置的PC机上运行,具有很好的应用前景。

摘要：战场电磁环境态势具有复杂、多维、时变特性,研究战场电磁态势实时可视化技术,对于作战指挥员了解战场态势,作出科学指挥、决策意义重大。目前,表征战场电磁态势的数学模型并不完善,以场强为例,建立了多辐射源空间场强合成的数学模型,为电磁态势三维体数据场的构建提供数据来源;战场态势的复杂性,使得与体数据场相关的数学模型也相对复杂,传统基于中央处理器(CPU)的实现方法无法达到实时解算的要求,鉴于此,提出了基于通用计算图形处理器(GPGPU)的体数据场加速生成技术,实验结果表明该技术能够满足实时可视化的需求;设计了一种体绘制传递函数,并利用基于图形处理器(GPU)的光线投射算法,实现了电磁态势实时可视化。

摘要：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.

摘要：为解决传统医学影像技术方向性单一的问题,满足临床医学从不同方位从整体或切面等多角度对器官组织进行观察分析的需求,提出了心脏核磁共振成像(MRI)数据的体可视化和任意角度切面的可视化方法.基于可视化工具包VTK,在VC6.0开发环境中,运用光线投射算法设计并实现了MRI羊心脏切片数据的三维体绘制,横断、冠状、矢状位置的标准切片、切面以及任意角度、任意位置切面的绘制技术.通过简单的鼠标操作就可以实时的对切面进行移动、旋转、缩放等交互操作.实验结果表明:该方法有助于医生从多个方位观察整体器官组织和切面形态.在疾病预防、医疗诊断、手术方案制定以及术后评价中具有较大的实用价值.

摘要：三维空间规则数据场可视化是三维重建关键步骤之一。可视化技术由于其优点近年来得到飞快的发展和应用。分析论述可视化中的体绘制算法 ,并详细介绍了以VC + + 6.0为开发平台 。

摘要：针对均匀数据场GPU光线投射技术中梯度、代理面和预积分计算存在的一些问题和多块绘制中可能存在缝隙的问题,设计了改进的GPU光线投射方法。主要改进有按需在物理空间实时计算梯度,估计梯度上界;单趟GPU预积分;设计体裁剪方法、缝隙消除方法。实验结果表明,改进的GPU光线投射技术便于采用梯度量调制,以突出感兴趣的物质;可以交互修改转换函数,快速发现感兴趣的特征;可以避免绘制错误;还可以逐步剥离前面的物体,看到后面的物体;可以对数据进行漫游;绘制多块数据时没有缝隙。