基于体绘制的医学可视化应用研究

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1、两北T业大学硕士学位论文摘要医学可视化是现代可视化技术在医学领域中的应用。面绘制和体绘制是医学可视化的两种实现技术。体绘制是针对面绘制这种传统的技术而提出的全新的绘制方法。本论文主要研究的是基于体绘制的医学可视化技术，这是当今医学可视化的研究热点之一。论文主要完成的工作及成果包括：1．基于光线投射的体绘制算法的分析与实现研究内容包括算法原理、流程步骤和优化技术。对CT、MRI两组医学数据实现了算法仿真。在实现仿真的同时，对各步骤的算法诸如插值法、合成法进行了仿真和分析比较。2．光照模型的建立和计算从真实感体绘制的角度出发．根据光学传播和辐射原理导出模型，

2、并给出了模型的数值解。实现了基于OPENGL的体绘制光照处理，对一组CT头骨数据的体绘制进行了光照仿真试验。3．实现了一个医学可视化试验系统该系统主要采用了体绘制的光线投射算法，也用到了传统的面绘制算法。系统的特色在于实现了体绘制算法各个步骤的控制接口，通过人机交互用户可以根据需要进行如下操作：选择插值算法、合成算法，选择观察角度和阻光度(不透明庶)的赋值等：系统的设计是基于模块的，县有很强的可扩展性，对于未来可能需要实现的功能都可以通过预留的系统接口方便地集成进来。关键词：可视化，体绘制，光线投射，光照模型，OpenGL两北T业大学硕士学位论文Abst

3、ractMedicalVisualizationisthevisualizingtechniquesappliedtothemedicine．SurfacerenderingandvolumerenderingaretwokindsofdisplayingtechniquesinMedicalVisualization．Furthermorevolumerenderingisawholenewmethodcon—paredwiththetraditionalrenderingtechniques．ThispaperdiscussestheMedicalV

4、isualizationbasedonvolumerendering，whichisahottopicinrelatedfields．Theworkandachievementscompletedinthispaperconsistsof．1．AnalysisandimplementationofvolumerenderingbasedonraycastingTherelatedworkincludesalgorithmprinciple，implementationpipelineandacceleratedtechniques．Thecomputer

5、implementationisbasedontwosetsofmedicaldata(CT，MRI)．Atthesametime，thispaperanalysesdifferentinterpolatingandcompositingmethodsrespectively．2．ThebuildingandcalculatingofilluminationmodelDuetoseveralproblemsaboutrealisticrendering．thispaperpresentshowtobuildandcalculatetheilluminat

6、ionmodels．AnumericalresultiSthenconcluded．Attheendofthissection，thispaperimplementsilluminationprocessinginvolumerenderingbasedonOPENGLbytestingasetofskullmedicaldata．3．PresentingamedicalvisualizationtestingsystemThissystemadoptsthevolumerenderingbasedonraycastingalgorithmsandals

7、omakestheuseofthetraditionalsurfacerenderingmethod．Thespecialtyofthissystemliesintheinterfaceforcontrollingthesubalgorithmsofrenderingpipeline．Accordingtodifferentneeds，usersCanprocessfreelylikechoosinginterpolatingandcompositingalgorithms，choosingviewingdirectionandmanipulatingt

8、heopacityvalueetc．；Thedesignofsystemisba