一种用于半透明体绘制的光学模型

为了高效率地重建3维医学图像,并能充分显示内部隐含分界面及内部细节的详细信息,提出了一种能在普通硬件条件下实现的用于半透明体绘制的光学模型IVROM(improved volume rendering optical model)。该模型在光线吸收与发射模型的基础上,考虑了阴影、直接散射与间接散射等因素。此外,还详细介绍了结合该模型与Shear-Warp算法的半透明体绘制方法的实现。实验结果表明,采用该模型的半透明体绘制方法不仅效率高,而且显示效果好。     

基于PC系统平台实现快速体绘制技术

体绘制技术可将难于理解的三维数据场转化成直观的图像，作为一种最具前景的科学计算可视化技术在医学影像方面有着极强的实用意义。由于体绘制算法需要强大的计算能力，在通常的PC系统上难以实现满足交互式应用的绘制速度，因此阻碍了其普及。研究PC系统上的快速体绘制技术，无疑具有重要的意义．本文使用Shear-warp的体绘制算法，并利用Intel公司的SSE2扩展指令对整个绘制过程进行加速，实现了基于中高档桌面PC系统平台的快速体绘制应用。     

八叉树编码体数据的快速体绘制算法

提出一种基于并行投影Shear-Warp分解的射线模板快速RayCasting体绘制算法．体数据采用有效的八叉树存储和表达方案．八叉树的适应性均一化分级策略使得算法在简化了不必要的处理过程的同时,为构建用于RayCasting算法的射线模板和后续的交叉计算提供了有力的应用基础．针对体绘制中八叉树编码体数据构造基本的交叉运算如节点单元定位、区域定能和邻接节点单元搜索的需要,相应地提出了,简单而且有效的方法．这些方法是非递归的,在减少比较运算的同时不需要构建中间结果列表,进而减少了对内存的占用和避免了繁重的交叉计算．所提出的体绘制算法能在标准PC平台下快速实现超大型数据集的处理和高质量的人体内部结构图像的绘制．     

生物组织连续切片的两步配准及快速重建

在图像预处理基础上,考虑到生物体在序列切片图像上的重心位置具有连续性的事实,提出3种新的逐步求精的自动配准方法。该方法首先采用力矩主轴法对两幅图像进行粗略配准,然后对已有的配准结果作微小干扰,当图像互信息最大时获得最终精确配准结果。针对生物组织连续切片数量巨大的特点,构建有序体数据结构,在此基础上采用Shear-Warp算法重建生物体内部结构。改进后的算法能够提高对体数据的遍历效率,减少对无效数据的访问,加速绘制过程。实验结果表明,新算法效果良好,便捷快速,值得推广应用于生物组织连续切片的科学计算可视化。     

基于逆向Shear-Warp和边缘体素的快速重建算法

医学图像表面重建是协助医生对人体内部病变做出准确诊断的重要手段,而重建的速度直接影响医生的工作效率。为加快重建的速度,提出一种基于逆向Shear-Warp和边缘体素的快速重建算法。采取逆向Shear-Warp方法,减少了不必要的数据处理;通过在完全相反的两个方向上提取边缘体数据,得到全部的表面体素,重复利用这些体数据,而不必每次重新遍历整个数据场,提高了边缘体素的利用效率,达到了快速重建的目的。     

Incremental Volume Rendering Using Hierarchical Compression

We present a new algorithm here for efficient incremental rendering of volumetric datasets. The primary goal of this algorithm is to give average workstations the ability to efficiently render volume data received over relatively low bandwidth network links in such a way that rapid user feedback is maintained. Common limitations of workstation rendering of volume data include: large memory overheads, the requirement of expensive rendering hardware, and high speed processing ability. The rendering algorithm presented here overcomes these problems by making use of the efficient Shear-Warp Factorisation method which does not require specialised graphics hardware. However the original Shear-Warp algorithm suffers from a high memory overhead and does not provide for incremental rendering which is required should rapid user feedback be maintained. Our algorithm represents the volumetric data using a hierarchical data structure which provides for the incremental classification and rendering of volume data. This exploits the multiscale nature of the octree data structure. The algorithm reduces the memory footprint of the original Shear-Warp Factorisation algorithm by a factor of more than two, while maintaining good rendering performance. These factors make our octree algorithm more suitable for implementation on average desktop workstations for the purposes of interactive exploration of volume models over a network. Results from tests using typical volume datasets will be presented which demonstrate the ability of the algorithm to achieve high rendering rates for both incremental rendering and standard rendering while reducing the runtime memory requirements.     

基于Shear-Warp算法的地下采矿工程三维可视化技术

本文给出了一种基于Shear-Warp体绘制算法的地下采矿工程三维可视化技术，描述了地下采矿工程三维可视化过程及其关键环节，包括数据获取、体素生成、明暗计算、错切变换及图象合成等。采用这种技术，可以将地矿工程的空间位置关系的展示和矿岩物理属性的描述有机地结合起来，为地矿工程技术人员提供具有三维真实感的图形信息，对直观地考察地矿工程的空间关系和分析地矿工程设计的合理性具有重要意义。     

Shear-Warp算法中基于边界模型的传递函数及其修正

基于Shear-Warp算法提出一种改进的体绘制算法，在对传递函数进行预设定时，基于边界模型并结合交互式操作，可以方便地设定最优传递函数值，在重采样过程中，结合Shear-Warp算法的特点对传递函数值进行修正，以保证重建后的图像质量．实验结果证明：该算法不仅效率高，而且显示效果好．     

基于八叉树快速分类的Shear-Warp交互式体绘制算法

基于八叉树的快速分类Shear-Warp算法,是三维规则数据场可视化的一种经典算法。它适用于三维重建过程中用户需要交互式地动态调整透明度变换函数,以观察三维实体的不同细节的应用场合。论文对算法进行了深入的研究和局部的优化。论文首先介绍算法原理,然后给出算法实现模型,最后给出实验结果和进一步的研究前景。