基于Shear-Warp算法的地下采矿工程三维可视化技术

本文给出了一种基于Shear Warp体绘制算法的地下采矿工程三维可视化技术 ,描述了地下采矿工程三维可视化过程及其关键环节 ,包括数据获取、体素生成、明暗计算、错切变换及图象合成等。采用这种技术 ,可以将地矿工程的空间位置关系的展示和矿岩物理属性的描述有机地结合起来 ,为地矿工程技术人员提供具有三维真实感的图形信息 。

利用有序数据结构实现Shear-Warp加速算法

提出一种有序数据结构,在不影响算法效果的前提下,改进并加速Shear-Warp算法的运行速度。将体数据每个层片编码成以体素值为序的有序数组,依据不透明度函数确定不透明体素所对应的体素值范围。通过对有序数组的截取,快速定位不透明体素,跳过所有的透明体素,提高绘制速度。在普通配置计算机上验证该算法,绘制过程一般在数秒内即可完成。该算法思路明晰、操作便捷,在不影响图像质量的前提下显著提高绘制速度,满足实时性的要求。

消除Shear—Warp算法图像波纹失真的一种新方法

Shear—Warp算法是目前体绘制中应用很广泛的一种方法。由于它使用面采样即双线性插值的方式,忽略了与错切平面垂直方向上的深度信息,因此得到的图像在一定的角度会产生波纹失真。提出了在视角变换矩阵中引入一个可调的系数来达到消除图像波纹失真的方法,系数γ的引入只是在某些角度时会改变变形矩阵中的部分元素,即只对中间投影图像到最终图像的投影过程作了少量的调整,没有增加计算复杂度,而达到消除波纹的目的。给出了消除图像波纹前后的比较结果。

基于Shear—Warp算法的三维地震数据场体绘制

利用三维可视化软件包，采用Shear—Warp算法实现地震数据的模型可视化，并给出了具体算法流程。实验结果表明此算法可提高地震数据的体绘制速度，实现地震数据解释的实时交互式绘制，为地质勘探提供可视化依据。

基于PC机的医学图像三维表面重建

目的利用CT、MR等获得的图像 ,重构出器官、骨骼或组织的三维形体 ,帮助医生诊断、治疗或制订手术方案。方法Shear Warp算法通过将三维数据场的投影分解为错切变换 (shear)和变形变换(warp)两步来实现三维重建 ,显著减少了计算量。先对体数据进行错切变换 ,然后在错切空间根据阈值法获取三维表面 ,根据光照模型得到三维表面的亮度 ,最后通过变形变换得到最终的结果图像。结果提出了一种基于Shear Warp投影原理快速显示三维表面的直接重建算法。 结论与其他表面重建算法比较 ,这种算法不需要预处理 ,重建过程中不必生成中间数据 ,在无硬件加速的条件下 。

基于显微CT扫描的三维织物仿真

为了在纹织CAD中通过织物仿真减少产品的试织次数、降低生产成本,提出一种基于显微CT扫描的三维织物仿真方法.首先由显微CT扫描的纱线切片得到单根纱线的密度信息;然后根据真实纱线的彩色图像生成纱线的体数据模型;最后根据织物结构中经纬线的位置信息对纱线体数据进行变换和填充,得到织物的体数据模型并进行体绘制,获得真实感较强的仿真效果,可表现出纱线的毛羽、捻度等效果.实验结果表明,该方法切实可行,织物结果真实自然.

RLE编码中动态快速等值面抽取算法

结合Shear-Warp投影算法、优化的RLE体数据编码算法,进行基于RLE编码的动态快速等值面抽取算法研究。新的算法在没有硬件加速的条件下,使得绘制的速度得到很大地提高。该算法利用Shear-Warp数据投影中的体数据特点,实现了动态快速的等值面抽取,新算法的绘制速度在工程实践中基本可以达到实时的要求。

一种三维医学图像切割算法

采用一般的直接体绘制算法进行三维图像切割操作不能很好地满足实时交互的要求。提出一种基于剪切-弯曲方法的切割算法。该算法首先在中间图像平面上合成出被去除物体的掩码,并与变换到该平面上的切割面纹理图像一起,选择重采样那些在纹理图像以外的变化了的象素,最后采用弯曲变换产生最终三维图像。采用该方法可以减少对三维物体图像象素的合成计算,从而提高绘制速度。实验表明,该算法可以实时显示切割效果,且图像质量无明显变化。

脑血管三维重建及算法实现

针对目前脑血管的三维重建技术存在着对硬件要求高、重建结果与人体解剖学结果差距较大的问题,本文提出了一种脑血管三维重建方法。将扫描得到的CTA图像导入到Mimics17. 0软件中,先进行阈值分割,然后蒙版编辑,最后通过区域增长。经过这些预处理后,结合错切变形法的三维重建算法,得到三维重建的脑血管模型。其处理所得的脑血管具有模型清晰、细节突出的优点,同时所得模型可以进行切割处理和实现任意角度的放大缩小。系统运行结果表明:此方法得到的脑血管图像更加真实,并且可以进行多种软件的导入、模拟训练及后期的研究,为脑血管介入手术的术前模拟提供了有效的方法。