醫(yī)學(xué)]醫(yī)學(xué)成像技術(shù)第八章_三維重建技術(shù)-資料下載頁(yè)
2025-01-04 06:22本頁(yè)面
【正文】 可以采用由后到前或由前到后的方法 ， 將射線上每一采樣點(diǎn)的顏色和不透明度組合起來(lái) ， 計(jì)算出屏幕上該象素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的顏色值 。 光線跟蹤算法的主要步驟是： For 每條光線 Do For 每個(gè)與光線相交的體素 Do 計(jì)算該體素對(duì)圖象空間對(duì)應(yīng)象素的貢獻(xiàn) 。 根據(jù)光子傳輸理論 ,有以下體顯示方程 : 體單元投影法 以 對(duì)象空間 為序的體繪制方法首先根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的函數(shù)值計(jì)算該點(diǎn)的不透明度及顏色值， 然后根據(jù)給定的視平面和觀察方向，將每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)由對(duì)象空間變換到圖象空間； 接著根據(jù)選定的光照模型，計(jì)算出每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)處的光強(qiáng)；然后根據(jù)選定的重構(gòu)核函數(shù)計(jì)算出從三維數(shù)據(jù)點(diǎn)光強(qiáng)到二維圖象空間的映射關(guān)系，得出每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)所影響的二維象素的范圍及對(duì)其中每個(gè)象素點(diǎn)的光強(qiáng)的貢獻(xiàn)； 最后將不同的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)同一象素點(diǎn)的貢獻(xiàn)加以合成。 單元投影算法的主要步驟： For 每一體素或單元 Do For 該體素在視平面投影區(qū)域內(nèi)的每一象素 Do 計(jì)算象素點(diǎn)獲得的光強(qiáng) 。 面繪制的最大的特點(diǎn)是 采用曲面造型技術(shù)，生成數(shù)據(jù)場(chǎng)等值面的曲面表示 ，再采用面光照模型計(jì)算出繪制圖象。與面繪制相比較，體繪制的一個(gè)特點(diǎn)就在于放棄了傳統(tǒng)圖形學(xué)中體由面構(gòu)造的這一約束，采用體繪制光照模型直接從三維數(shù) 據(jù)場(chǎng)中繪制出各類物理量的分布情況。等值面、等勢(shì)面、等數(shù)據(jù)場(chǎng)的幾何面表示方法是研究者們?yōu)榱诉m應(yīng)圖形顯示，人為地提出的一種數(shù)據(jù)場(chǎng)表示形式。體繪制的根本點(diǎn)就在于放棄了這一做法， 直接研究光線穿過(guò)三維體數(shù)據(jù)場(chǎng)時(shí)的變化 ，得到最終的繪制結(jié)果，所以有時(shí)體繪制也被稱做直接體繪制。由于體繪制的這種直接性，非常符合人的視見(jiàn)過(guò)程，因此保留了大量的細(xì)節(jié)信息大大地提高了圖象的保真度，這時(shí)圖象質(zhì)量已不在以來(lái)面地分割如何，而是集中在光照模型、繪制過(guò)程上。 面繪制與 體繪制比較 面繪制要構(gòu)造中間曲面表示，必然要通過(guò)域值或極值等方法提取出中間曲面，這就是被稱為分割（ Segmentation） 的過(guò)程。由于目前的分割基本上還是一種二者擇一的方法，缺少準(zhǔn)確有效的方法。通過(guò)分割，許多三維數(shù)據(jù)場(chǎng)中的細(xì)節(jié)信息被丟失，有些分界面被擴(kuò)大，結(jié)果的飽真性較差。體繪制由于直接研究光線通過(guò)體數(shù)據(jù)場(chǎng)時(shí)與體素的相互關(guān)系，無(wú)須構(gòu)造中間面，體素中的許多細(xì)節(jié)信息得以保留，結(jié)果的飽真性大為提高。 因而從結(jié)果圖象的質(zhì)量上講，體繪制要優(yōu)于面繪制。單從交互性能和算法效率上講，至少在目前的硬件平臺(tái)上，面繪制還是要優(yōu)于體繪制的。這是因?yàn)槊胬L制采用的是傳統(tǒng)圖形學(xué)的繪制方法，現(xiàn)有的交互算法、圖形硬件和圖形加速板能充分發(fā)揮作用，在一些對(duì)細(xì)節(jié)要求不多，交互要求較高的環(huán)境中，面繪制仍發(fā)揮著較大的作用。 中間面表示 面繪制 等值面抽取 體繪制 圖 兩種繪制方法的繪制過(guò)程 體數(shù)據(jù) 離散圖象 3D掃描轉(zhuǎn)換 3D 可視化軟件 VolView 打開(kāi)文件 打開(kāi) DICOM文件
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