一种基于体绘制的交互式实时虚拟内窥镜算法

为了实现一种更好的虚拟内窥镜算法，在分析虚拟内窥镜和体数据可视化方法的特点的基础上，提出了一种基于透视投影体绘制的交互式实时虚拟内窥镜算法。该算法运用了动态数据精简技术，提出了视点3D漫游路径的快速自动生成方法和交互式内窥显示方法，能方便医生实时观察与诊断。并对传统面绘制中的光照计算加以修改，应用于内窥体绘制过程，以生成3D效果逼真的虚拟内窥镜图像。在微机平台上实现的基于体绘制的虚拟内窥镜系统，验证了该算法的实时性和所生成图像的质量。     

基于场景分析的交互式漫游

从CT和MRI设备中获取的三维体积图像,允许我们对三维解剖结构进行任意的观察。一般主动漫游的路径计算方法,都是基于中轴提取等算法的。本文在光线跟踪模型进行绘制的基础上,提出了一种基于深度场景分析的路径计算方法,通过交互选择得到了沿管状器官内部进行漫游的路径,并将其应用到了虚拟内窥镜系统当中。     

可漫游虚拟场景中的三维树木建模

树在虚拟场景中的构成中占有很重要的地位.论文跟据不同虚拟场景中绘制三维树木的特点,介绍了贴图法画树;提出了用分形方法对三维树木进行真实绘制;并讨论了加速虚拟场景中三维树木绘制的技术.实践证明：在VC和OpenGL的环境下,用本文方法在可漫游虚拟场景中产生树模型,在实时性与真实感方面均取得了不错的效果.     

可漫游的靶场虚拟地形可视化建模与实现

以某靶场虚拟地形可视化建模技术为研究对象,着重探讨了应用Terra Vista建模软件进行三维建模的基本原理和主要流程,并建立了某靶场区域地形的三维模型。并通过必要的三维模型格式转换,将所生成的地形模型应用到Virtools虚拟开发平台中,针对自动漫游和交互式漫游两种漫游方式设计实现了虚拟靶场环境漫游模块的开发和应用,为靶场虚拟试验系统的进一步开发和应用奠定了基础。     

可漫游的靶场虚拟地形可视化建模与实现

以某靶场虚拟地形可视化建模技术为研究对象,着重探讨了应用Terra Vista建模软件进行三维建模的基本原理和主要流程,并建立了某靶场区域地形的三维模型.并通过必要的三维模型格式转换,将所生成的地形模型应用到Virtools虚拟开发平台中,针对自动漫游和交互式漫游两种漫游方式设计实现了虚拟靶场环境漫游模块的开发和应用,为靶场虚拟试验系统的进一步开发和应用奠定了基础.     

基于狭缝图像的三维虚拟漫游

基于狭缝图像的四维光场模型,设计并实现了一个完整的三维虚拟场景漫游平台系统。使用四叉树结构对场景进行组织,实现了对三维场景的自适应非均匀采样,提高了采样的效率;采用临近点插补方法,解决了重采样中出现的图像空洞;通过对漫游时的内存管理、路径预测和碰撞检测处理,提高了漫游的稳定性与连贯性;对漫游速度做了测量,对绘制图像的质量做了比较。     

虚拟交互漫游系统关键技术研究与实现

面向虚拟校园漫游系统的需求,探讨了在构建虚拟交互漫游系统过程中涉及的三维可视化建模、碰撞体检测、球状天空盒、LOD（Level Of Detail）、漫游实时进度保存等关键技术,并基于VisualStudio2003编程工具,实现了虚拟驾驶汽车漫游校园的交互式漫游系统。最后提出若干改进设想。     

基于WTK的西华师范大学虚拟校园漫游系统的研究

复杂场景的虚拟漫游是虚拟现实研究的一个重要方面．以设计西华师范大学校园漫游系统为例，重点阐述虚拟场景中三维模型的构建与优化、立体显示的实现和基于WTK和MFC的虚拟漫游的实现，并介绍了该系统的设计目标和、WTK技术．     

基于OpenGL校园漫游系统的设计与开发

本文讨论了基于vc＋＋开发平台和OpenGL的虚拟校园漫游系统的设计与实现,进行了北京航空航天大学新主楼教学区场景的建模,采用绘制位图的方法实现字体显示,通过天空盒技术实现天空绘制,并采用ROAM算法实现地形渲染等,最终实现了虚拟校园漫游系统。     

基于Unity3D的虚拟校园漫游系统的实现

以安庆职业技术学院为研究对象,建立虚拟校园漫游系统。采集大量且全面的校园物理信息,利用三维建模软件3ds max建立实景模型、贴图、优化,后期利用Unity3D虚拟漫游平台进行漫游系统的开发,同时加强后期漫游系统的计算复杂度,最终实现虚拟校园漫游系统。     

一种实现空中显示和虚拟交互的体绘制方法

为了不受限制地在三维空间中直接观测体数据三维可视化结果,并且进行非接触式交互,提出了一种空中显示和虚拟交互的体绘制方法,将空中显示和虚拟交互结合应用到光线投射体绘制算法中,并在此基础上设计了一种体数据空中显示和虚拟交互的系统.实验结果表明医学影像体数据绘制图像能够很好在空中显示,而不依赖于任何的显示载体,空间真实感强烈.同时,能够通过体感感知检测手势实现非接触式交互,交互方式灵活自然,对观测者限制小.     

纹理映射体绘制的Java 3D实现

目的设计实现一个虚拟心脏系统原型,重点讨论其中的基于纹理映射的体绘制方法,给出用Java 3D软件方法实现纹理映射体绘制。方法获取CT心脏断层数据,对其进行预处理,在此基础上进行图像的滤波、分割、配准及裁剪,最后实现基于纹理映射体绘制的三维重构。结果用Java Java 3D实现了虚拟心脏系统原型中基于纹理映射的体绘制。结论采用软件方法(Java3D)实现了纹理映射硬件的功能,由于不需要三维纹理映射硬件的支持,降低了硬件成本。     

虚拟内窥镜中心路径抽取技术

目的在空腔器官中提取一条最佳的用于虚拟内窥镜漫游的中心路径。方法采用基于距离变换的方法进行路径抽取。结果给出了虚拟内窥镜中心路径的定义，总结了中心路径的基本特性。结论在虚拟人脑内窥镜系统中实现了中心路径的提取，用于器官内窥检查，效果良好。     

基于硬件纹理体重建的切割算法

在硬件纹理加速体重建算法的基础上,提出了两种模拟三维数据切割的方法:利用深度缓存实现和利用离散距离场实现.由于使用了图形硬件加速,所提出的算法达到了交互速度,可以应用在手术模拟等诸多三维切割应用中.     

三维地形仿真中矢量数据的精确高效绘制方法研究

提出了一种基于模板阴影体算法的矢量数据绘制方法,实现了矢量数据在三维场景中的高质量实时叠加显示.并对其中的关键技术进行了详细论述,最后通过实验验证了该方法的有效性.该方法基于屏幕空间,具有像素级的绘制精度;而且不受地形几何数据的约束,其执行效率与地形数据的复杂度无关,仅取决于矢量数据本身的复杂度.     

飞行仿真中三维云场景的渲染

云的建模和渲染是近年来计算机图形学领域的一个研究难点,在飞行视景仿真系统、计算机游戏、三维动画领域中有着广泛的应用.从建模方法、光照模型以及实时渲染3个方面对云景仿真进行研究.提出一种基于粒子系统的静态云建模方法,降低了建模的复杂度.采用云的多重散射光照模型加速了渲染速度,并且结合Impostor技术、Billboard技术实现云场景的实时漫游.仿真结果表明,生成的云层效果真实,具有良好的实时性,可在普通的PC机上流畅运行.     

医学体数据三维重建的体绘制加速算法研究

研究有效的体绘制加速算法.在抛雪球法的基础上,采用提取最近表面体素的方法实现加速.提出新的分割方法,以体素原有的灰度值作为颜色值的3个分量,将所有体素的不透明度设为0.9或1.0,结果表明,加速算法能满足显示要求且加速作用明显.该加速算法结合了表面绘制方法和体绘制方法的优点,但只适用于不透明物体的重建显示.     

Virtual local target method for avoiding local minimum in potential field based robot navigation

A novel robot navigation algorithm with global path generation capability is presented. Local minimum is a most intractable but is an encountered frequently problem in potential field based robot navigation.Through appointing appropriately some virtual local targets on the journey, it can be solved effectively. The key concept employed in this algorithm are the rules that govern when and how to appoint these virtual local targets. When the robot finds itself in danger of local minimum, a virtual local target is appointed to replace the global goal temporarily according to the rules. After the virtual target is reached, the robot continues on its journey by heading towards the global goal. The algorithm prevents the robot from running into local minima anymore. Simulation results showed that it is very effective in complex obstacle environments.     

基于纹理硬件的大规模体数据快速绘制算法

针对大规模的体数据 ,有限的硬件纹理内存将大大降低算法的有效性 ,提出了一个新算法用于加速基于纹理硬件的大规模体数据的体绘制。基于一个新的 4级体数据装入流水线 ,算法在绘制前快速有效的对体数据进行预处理后 ,只将对最终结果图像有贡献的体元装入纹理内存并用于绘制 ,从而有效的降低了系统负载。同时 ,提出的算法支持对原始体数据分类阈值的交互修改与分类结果的快速预处理与交互显示。实验显示 ,与原始的基于纹理硬件的体绘制方法比较 ,本文提出的算法节省了 40 %到 6 0 %的绘制时间