科學(xué)計(jì)算可視化-第二講-規(guī)則數(shù)據(jù)場及mc-文庫吧
2025-05-28 18:36 本頁面
【正文】 MRI，計(jì)算獲取等， 例如：常見的 CT圖片，每一幅圖構(gòu)成了一層，全部圖構(gòu)成三維規(guī)則標(biāo)量場。實(shí)際上，如何獲取這類數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)如何進(jìn)行預(yù)處理、幾何映射等本身也是數(shù)據(jù)場研究的一些重要內(nèi)容。 ? CT是用 X線束對人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測器接收透過該層面的 X線，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽夂?，由光電轉(zhuǎn)換變?yōu)?電信號 ，再經(jīng)模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換器 （ analog/digital converter）轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)處理。圖像形成的處理有如對選定層面分成若干個體積相同的 長方體 ，稱之為 體素（ voxel）。掃描所得信息經(jīng)計(jì)算而獲得每個體素的 X線衰減系數(shù)或吸收系數(shù)，再排列成矩陣，即 數(shù)字矩陣 （ digital matrix），數(shù)字矩陣可存貯于 磁盤 或 光盤 中。經(jīng)數(shù)字 /模擬轉(zhuǎn)換器（digital/analog converter）把數(shù)字矩陣中的每個數(shù)字轉(zhuǎn)為由黑到白不等灰度的小方塊，即象素（ pixel），并按矩陣排列，即構(gòu)成 CT圖像。所以， CT圖像是重建圖像。每個體素的 X線吸收系數(shù)可以通過不同的數(shù)學(xué)方法算出。 為了顯示整個 器官 ，需要多個連續(xù)的層面圖像。通過 CT設(shè)備上圖像的重建程序的使用，還可重建冠狀面和矢狀面的層面圖像，可以多角度查看器官和病變的關(guān)系。 三維規(guī)則標(biāo)量數(shù)據(jù)場 5 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 外存組織方式：數(shù)據(jù)文件 文件頭可存儲場的大小信息，各個方向單位距離信息 文件內(nèi)容按照順序圖層的方式組織 ? 內(nèi)存組織方式：三維數(shù)組 Double RegularField[MaxX][MaxY][ MaxZ] 其中，數(shù)組標(biāo)號為各個場頂點(diǎn)的空間位置索引值，數(shù)組內(nèi)容為場數(shù)據(jù)值。 例如：假設(shè)整個數(shù)據(jù)場初始點(diǎn)坐標(biāo)為（ x,y,z），則數(shù)據(jù)標(biāo)號為（ i， j， k）的頂點(diǎn)坐標(biāo)為（ x+i*Dx, y+i*Dy, z+i*Dz ） 按照體元定義中取出的 8個頂點(diǎn)就構(gòu)成了體元。 根據(jù)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的掌握，可采用指針、指針數(shù)組、指針的指針等方式描述三維數(shù)組。 物體空間 圖像空間 常見的繪制方法 常見的繪制方法 ? 基于等值面面片提取的方法 在物體空間的每個體元中提取等值面片，隨后按照計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中繪制面片物體的方法進(jìn)行繪制。其最大的特點(diǎn)是可以充分利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)對三維圖形的支持。（ OpenGL、顯卡加速等） ? 體繪制方法 直接基于體數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，其最大的特點(diǎn)是可以體現(xiàn)數(shù)據(jù)場中的整體數(shù)據(jù)分布，而且
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