科學計算可視化-第二講-規(guī)則數(shù)據(jù)場及mc-wenkub
2023-06-27 18:36:54 本頁面
【正文】 ，但可以對感興趣的等值面產(chǎn)生清晰的圖像。其最大的特點是可以充分利用現(xiàn)有計算機對三維圖形的支持。 三維規(guī)則標量數(shù)據(jù)場 5 數(shù)據(jù)結構 ? 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)組標號為各個場頂點的空間位置索引值，數(shù)組內(nèi)容為場數(shù)據(jù)值。所以， CT圖像是重建圖像。 ? CT是用 X線束對人體某部一定厚度的層面進行掃描，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，輸入計算機處理。 三維規(guī)則標量數(shù)據(jù)場 2 體元 ? 體素 (Voxel) ：正交網(wǎng)格中的網(wǎng)格點。 =j*Dy ,j=0,1,2,… ,Maxy。 =k*Dz ,k=0,1,2,… ,Maxz。其主要屬性為該點在三維空間的坐標值、數(shù)據(jù)場的場值等信息。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）。每個體素的 X線吸收系數(shù)可以通過不同的數(shù)學方法算出。 例如：假設整個數(shù)據(jù)場初始點坐標為（ x,y,z），則數(shù)據(jù)標號為（ i， j， k）的頂點坐標為（ x+i*Dx, y+i*Dy, z+i*Dz ） 按照體元定義中取出的 8個頂點就構成了體元。（ OpenGL、顯卡加速等） ? 體繪制方法 直接基于體數(shù)據(jù)進行繪制，其最大的特點是可以體現(xiàn)數(shù)據(jù)場中的整體數(shù)據(jù)分布，而且繪制效率高。 預備知識 1 計算機圖形學中物體的表示方法 ? 線框表示：結構簡單，用頂點和鄰邊表示形體 ? 曲面表示：在上述基礎上，增加面，從而可以滿足對面的操作 ? 參數(shù)曲面 ? 三角形表示 ? 實體表示 ? 點模型表示 ? 基本幾何元素包括：點、邊、面、體。 由于在單元中采用線形插值 (雙線性插值） ， 為雙曲拋物面，等值線段為雙曲線。實際上應用中，某個值的等值線所穿過的單元數(shù)往往只占整個網(wǎng)格單元數(shù)的較小部分（ 10%以下）。 步進法 適應法 算法首先求取等值線上兩點 startpoint和 endpoint作為等值線起始點和終止點，然后對兩點之間的等值線逐步精化。由此提出網(wǎng)格無關（ gr
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