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三维人体虚拟内窥的实验研究
目的对三维人体虚拟内窥系统进行初步的实验研究. 方法建立了虚拟摄像机几何模型和定位方法,根据人体的三维影像数据,以不同分辨率对虚拟人体进行不同角度的观察.并对虚拟内窥镜的观察结果用光线跟踪方法检测表面和用三线性插值方法绘制表面图. 结果实现虚拟内窥结果的可视化,研制出基于微机的虚拟内窥系统和对三维人体影像数据虚拟内窥的结果. 结论虚拟内窥是实现医学虚拟诊断、虚拟治疗和虚拟教学的很有前途的手段之一.
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医学图像体绘制中的快速三线性插值算法
目的三线性插值是医学图像体绘制中的基本运算单元,每次采样后都需要进行,因此高效快速的采样计算是提高体绘制成像速度的重要途径之一,特别是在微型机上实现医学图像的体绘制.本文目的是提出了一种全新的快速三线性插值算法.方法根据体数据中单个体素的8个顶点的数值分布,把全部体素分成128类,并用一个字节M中的各位来表示,插值计算时可根据每种体素的M值来选择相应的插值计算公式,从而极大地减少了插值计算的总量.此外,通过分类时的阈值设定,还可以灵活地改变三线性插值的运算总量.结果针对体数据的特性,提出了一种高效灵活的三线性插值算法.结论与其他快速三线性插值算法比较,该算法不仅能够显著减少计算量,还可以根据对结果图像的精度要求,通过设定的阈值对体数据的单个体素进行分类,灵活地调整三线性插值的运算总量,提高体绘制的速度.
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基于GPU的医学图像快速体绘制算法
目的:将传统的光线投射体绘制算法在具有可编程管线的图形处理器(GPU)上重新实现,将耗时的三线性插值和采样过程放在GPU上进行,提高重建速度.方法:首先将体数据和传递函数映射为纹理并将其载入到显存,接着通过对顶点着色程序和像素着色程序的编写将光线进入点、离开点的计算以及图像的合成运算移入GPU中,后通过调整传递函数来实现不同的绘制效果.通过使用渲染到纹理技术,将绘制的中间结果保存到纹理,并以此来避免使用着色器的动态分支功能.结果:与传统的光线投射算法相比,本文算法可快速重建出质量较高的图像.结论:实验表明,在同等绘制质量的前提下,该方法的绘制速度显著提高,能够满足医学影像可视化的实时交互需求,具有较好的临床应用前景.
