[理學(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
2025-01-16 13:17本頁面
【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的顏色和不透明度組合起來 ， 計算出屏幕上該象素點對應(yīng)的顏色值 。 光線跟蹤算法的主要步驟是： For 每條光線 Do For 每個與光線相交的體素 Do 計算該體素對圖象空間對應(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 對象空間 為序的體繪制方法首先根據(jù)每個數(shù)據(jù)點的函數(shù)值計算該點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，將每個數(shù)據(jù)點的坐標(biāo)由對象空間變換到圖象空間； 接著根據(jù)選定的光照模型，計算出每個數(shù)據(jù)點處的光強(qiáng)；然后根據(jù)選定的重構(gòu)核函數(shù)計算出從三維數(shù)據(jù)點光強(qiáng)到二維圖象空間的映射關(guān)系，得出每個數(shù)據(jù)點所影響的二維象素的范圍及對其中每個象素點的光強(qiáng)的貢獻(xiàn)； 最后將不同的數(shù)據(jù)點對同一象素點的貢獻(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 計算象素點獲得的光強(qiáng) 。 面繪制的最大的特點是采用曲面造型技術(shù)，生成數(shù)據(jù)場等值面的曲面表示，再采用面光照模型計算出繪制圖象。與面繪制相比較，體繪制的一個特點就在于放棄了傳統(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)場中繪制出各類物理量的分布情況。等值面、等勢面、等數(shù)據(jù)場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)場表示形式。體繪制的根本點就在于放棄了這一做法， 直接研究光線穿過三維體數(shù)據(jù)場時的變化 ，得到最終的繪制結(jié)果，所以有時體繪制也被稱做直接體繪制。由于體繪制的這種直接性，非常符合人的視見過程，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，這時圖象質(zhì)量已不在以來面地分割如何，而是集中在光照模型、繪制過程上。 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。通過分割，許多三維數(shù)據(jù)場中的細(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體數(shù)據(jù)場時與體素的相互關(guān)系，無須構(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上，面繪制還是要優(yōu)于體繪制的。這是因為面繪制采用的是傳統(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 打開文件 打開 DICOM文件
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