虚拟多媒体教室的设计和实现

结合现有的工作描述了虚拟多媒体教室系统 (VMCS) ,阐述了该系统的用途和功能 ,并给出了系统的结构模型 ;对实现该系统的关键技术进行了分析和总结 ,包括场景建模方法、实时漫游中多细节层次模型 (LOD)技术的运用、基于JAVA的用户接口设计等 最后 。

具有力反馈的虚拟膝部手术系统

基于计算机的外科手术仿真系统已被广泛用于医疗教育、手术训练、手术计划,还被作为术中的辅助手段。随着具有力反馈设备在虚拟膝部手术中的应用,拓展了体数据可视化技术在医学实践中的应用范围,使医务人员不但能看到而且可以触摸并可以使用各种虚拟手术器械对三维虚拟人体膝部进行切割,修补,嫁接等操作。该文介绍了虚拟膝部手术系统的组成部分,主要包括:图像数据的获取和分割,三维模型的重建及人机交互操作,并详细说明每一部分的技术要点及其所采用的方法。

四种体绘制算法的分析与评价

体绘制技术是科学计算可视化的重要组成部分,具有较大的研究价值和广阔的应用前景。体绘制有两种方法即间接体绘制和直接体绘制,直接体绘制(简称体绘制)以其在体数据处理及特征信息表现方面的优势,已经得到了研究者越来越多的重视。文章对四种典型的体绘制算法进行了描述,并概述了它们的改进之处,同时对它们各自的性能进行了分析和评价。

基于特征人脸和肤色统计的人脸检测

提出一种在视频中检测人脸的新方法,该方法首先用特征人脸检测第一帧画面中人脸的位置和大小,将它作为卡尔曼(Kalman)滤波的初始值和肤色分布统计的训练样本,然后利用卡尔曼滤波预测人脸,最后用肤色分布模型确定人脸,就可以检测到人脸。这种方法的优点是可以在复杂背景下快速准确地检测到人脸位置和大小。实验结果表明使用该方法可以实时准确地检测到视频中的人脸。

基于断层图像分割的三维匹配插值

CT和MRI图像断层之间的距离远大于断层内部像素间的距离,三维剂量场的计算等工作通常需要等间隔分布的三维图像数据。目前常用的基于灰度插值方法会引起图像边界模糊,而基于形状的插值方法不能得到整个图像的数据。为解决这一问题,文中提出了一种基于断层图像分割的三维匹配插值算法。通过对断层图像进行分割,获得断层图像的空气、软组织和骨骼等区域信息。对相同密度区域采用匹配插值,不同密度区域采用缩放区域大小作为插值数据,使新的图像不仅在灰度上,而且在组织形状上介于原来的断层图像之间,满足了医学图像插值要求。和线性插值方法相比,新算法提高了插值图像的质量,插值结果可有效地应用于构建三维体模型。

基于统计模型的海水运动仿真

人们常用建立物理模型的方式来达到模拟自然现象 ,然后通过OpenGL绘制出来 ;同时OpenGL本身也有用于模拟自然现象的粒子系统。对海水的模拟通常通过建立海水动力学模型来达到 ,而该文介绍通过建立统计模型的方式来模拟自然现象 ,提出了通过建立统计模型来模拟海水的运动的方法 。

基于TrueType的碑文字库的生成

通过对TrueType字体文件格式的研究和分析,以及根据用户提供的碑文字,首先详细地描述了碑文字库的读出,其次,描述了创建字库需要的10个描述表name,post,maxp,head,hhea,OS/2,hmtx,loca,cmap,glyf,以及加字操作。同时,提出了新的字误差处理算法。该算法通过二分轮廓上两点的距离,来得到最大距离。根据所给的误差值,利用最大距离判出描述碑文字的合适点,从而减少加字点的数目。字的误差处理算法在保持创建的字形结构与碑文字相似的基础上不仅减少了点的坐标数,而且也极大地提高了程序的效率。从实验的结果可以看出,字的误差处理算法是行之有效的加字算法。

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。

基于统计模型的海水运动仿真

人们常用建立物理模型的方式来达到模拟自然现象,然后通过OpenGL绘制出来;同时OpenGL本身也有用于模拟自然现象的粒子系统,这对计算机来模拟自然现象提供了很大的方便。对海水运动的模拟通常通过建立海水动力学模型来达到,通过建立统计模型的方式来模拟自然现象,提出了通过建立统计模型来模拟海水的运动的方法,并对其加以实现。结果表明,通过建立统计模型模拟海水运动可以达到和物理模型一样的效果。

基于相关性的三维医学图像插值

现有的插值方法在进行医学断层图像插值时,要么不能兼顾灰度和形状的变化,要么计算量太大。为解决这一问题,文中提出一种基于相关性的三维医学图像插值算法。通过对原图进行门限分割,获得体素的分割值。对相同密度物质采用灰度插值,不同密度物质,利用体素的相关性来进行插值,使新的图像不仅在灰度上,而且在组织形状上,介于原来的断层图像之间,满足了医学图像插值的要求。与线性插值相比,新算法的视觉效果好,计算误差小;插值结果可有效地应用于构建三维体模型。

基于CORBA的分布式PACS系统的设计与实现

通过系统地分析PACS系统的主要服务功能,给出了基于CORBA的分布式PACS系统的整体体系结构。从逻辑上系统呈现为3级结构:负责可视化界面的客户层、基于业务逻辑处理的中间层和持久数据管理的数据层。然后给出了图像对象分布式实现的详细步骤。图像对象是PACS系统最基本的对象模型,PACS系统中的服务基本上都是围绕着它进行的。