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医学三维可视化技术从构形单元上可以分为基于面片的面绘制算法和基于体素的体绘制算法。面绘制算法通过生成面片来拟合物体表面,绘制结果只能展现人体组织表面信息,而无法表达数据场中深层次人体组织的三维结构;直接体绘制算法通过体素单元来构造绘制对象,在数据场中完整的保留了人体组织三维信息,但是在绘制过程中难以恰当的设置阻光度传递函数(Opacity Transformer Function,OTF)解决体素点相互遮挡的问题,所以直接体绘制算法的绘制结果往往也只能展现人体组织表面的三维结构。在超声数据场的三维可视化研究中,由于超声图像本身所具有的较大的Speckle噪声、较低的动态范围、相当宽度的模糊边界区域等特点,使得超声数据场的三维重建十分困难,传统医学三维可视化技术都需要对原始超声数据场进行各种预处理才能完成后续的重建工作,否则难以得到有意义的绘制结果。 本文改进了Levoy提出的直接体绘制算法,以扩展直接体绘制技术在医学三维可视化中的运用。针对MRI数据场,本文通过简单的分段线性函数来构造OTF,绘制过程中将人体组织处理为一种半透明的物质,绘制结果能同时展现人体组织不同层次的解剖学结果;针对超声数据场,本文利用OTF来减少Speckle噪声对采样光线的剧烈衰减,在不需要对原始数据场进行任何预处理的情况下完成对超声数据场的三维重建工作,简化了超声数据场三维可视化复杂