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医学体数据场可视化技术及其应用研究

位军  
【摘要】:医学体数据场可视化是三维数据场可视化技术与生物医学信息工程中的研究热点,在医学诊断、手术规划及模拟仿真等方面都有着广泛的应用。 本论文针对医学体数据场,从科学可视化的角度出发,重点研究了直接体绘制技术中的光线投射(Ray-Casting)算法。论文所做的主要工作及创新性成果包括: 1.讨论了医学体数据场可视化和体绘制技术的相关概念,分析了当前国内外的发展情况。 2.研究了国外正在普遍使用着的VTK(Visualization Toolkit)工具包以及该工具包中提供的医学体绘制方法,并在计算机上用Microsoft Visual C++6.0实现了VTK中提供的体绘制算法,给出了关键代码,并对VTK中各种体绘制方法进行了分析和总结。 3.利用医学体数据场的规则性,本文将外接球面法和进行分段的光线投射预处理方法相结合,提出了一种基于光线投射的体切割预处理方法。结合VTK的实验证明,比传统的体切割方法具有较高的实时性。 4.通过对医学体数据场可视化系统构造的研究,在Windows平台上,结合VTK研究出一个简单的医学三维可视化分析实验系统。该系统采用直接体绘制的方法和基于VTK的虚拟切片技术,实现了如三维显示、三维切割、虚拟切片显示、测量、切片定位、人机交互等功能,具有一定的后续研发参考价值。


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