三维体数据可视化技术在铸造工程中的应用研究

科学计算的可视化技术在计算机辅助工程应用的后置处理中占有重要位置,本文介绍了在微机平台上对空间体数据以投影方式快速绘制技术的研究,就实现过程中的一些关键问题如模板及空间体元可见性排序等进行了探讨。研究的成果已应用到铸造的分析计算过程中。     

体绘制技术及其在矿床三维可视化中的应用

体绘制技术是与传统的面绘制技术完全不同的一种可视化方法。论述了体绘制技术的原理、算法和过程,并结合地矿工程特点,设计了一个基于改进的光线投射法的地矿三维可视化仿真系统,利用某一矿山实际地测数据对系统进行了验证。结果表明,所研究的系统能够很好地反映地矿三维空间实际情况,展示了算法的正确性与仿真系统的应用前景,使体绘制技术向实际应用迈进了重要的一步。     

医学人体数据三维可视化方法的研究与实现

结合医学图像三维可视化的两种方法：表面绘制方法和体绘制方法,采用了一种混合绘制方法,在微机上实现了医学断层图像序列的三维重构,既克服了表明绘制不能体现内部数据的缺点,又从一定程度上解决了人体绘制的速度问题。在此基础上,研究了对任意剖面数据进行检索的算法,通过对层间数据的插值,可以从任意角度和位置来观察剖面的形状、大小、颜色分布等各种病理特征,对临床诊断有重要意义。     

医学CT图像三维可视化系统的研究与开发

为开发符合医学数字成像与通讯(DICOM)标准的医学计算机断层扫描(CT)图像三维可视化系统,探讨了DICOM文件系统的结构和解析方法、医学CT图像窗宽/窗位调节技术及其三维可视化算法,描述了系统的结构和各功能模块的实现方法.通过对医学CT图像三维可视化软件的开发,比较了表面绘制和体绘制的特点,成功而有效地实现了符合DICOM标准的医学CT图像的三维可视化,为影像诊断提供了形象直观的技术方法,具有广泛的临床应用价值.     

基于ActiViz.NET的地质体三维显示方法应用研究

简要介绍了VTK(visualization toolkit)中的数据类型,采用可视化领域常用且有效的体绘制方法,利用ActiViz.NET实现VTK在.NET平台上的调用,通过数据读入、映射、渲染、显示等流程完成三维可视化显示.以地质探测数据为例,实现了三维地质的模拟及隧道开挖模拟和漫游等功能.     

使用GPU编程的工业CT断层图像三维可视化技术

在具有可编程管线的图形处理器（GPU）上重新实现了传统的光线投射算法,将耗时的三线性插值和采样过程放在GPU上进行,以提高绘制速度.首先将体数据映射为三维纹理并将其载入到显存,接着通过对顶点着色程序和像素着色程序的编写将光线进入点、离开点的计算以及图像的合成运算移入GPU中,最后根据不同的采样点颜色混合公式实现不同的绘制效果.本算法通过只绘制一个代理面,避免了使用固定管线的混合操作,从而可通过自定义的混合算法来实现各种复杂的绘制效果.结论：与传统的光线投射算法相比,文中算法可快速重建出质量较高的图像,使实时绘制工业CT断层图像成为了可能.     

基于三维纹理的雷达探测概率直接体可视化

针对面绘制技术表现雷达探测效能不充分的缺陷,提出了基于三维纹理的雷达探测概率直接体绘制可视化算法。针对雷达探测数据分布不均匀、重要性不一致等特点,提出了颜色传递函数的设计准则,以此基础设计了传递函数表达式。通过高级传播模型计算三维雷达探测信息,并使用传递函数将其映射成不同的光学成像参数。建立了计算视觉效果最差情况的角度模型,通过实验方式验证了使用3个备选切片方案代替实时计算采样多边形方法的可行性。仿真结果表明:与面绘制方法比较,文中算法不仅能直观地表现雷达探测范围的整体信息,而且还能清晰地展示雷达探测三维数据场的内部细节。     

基于VTK的三维数据可视化软件开发

目前,三维数据可视化在科学研究与工程应用等领域得到广泛应用,Visualization Toolkit(VTK)是一种优秀的三维可视化开发工具包.介绍了VTK及其可视化机制,并以医学成像软件为例,阐述了基于VTK的三维可视化软件开发过程.结果表明,基于VTK的三维可视化软件能满足医学成像的要求,并有望应用于其他科学研究和工程应用等领域.     

基于工业CT图像的可视化研究

工业CT图像三维可视化能够对工业构件提供真实、直观的反映。体绘制技术可以显示工业CT三维数据的整体特征和内部细节信息。根据光线投射算法的特点,采用对原始数据场进行最大熵原则的预处理的方法,加快了绘制速度,在一定程度上改进了光线投射算法。取得了较好的显示效果。     

三维可视化超级计算机

视算用屏幕来作为窗口。在该窗口中真实事物能被仿造和放大、显示在屏幕上的三维图象，以真实可信的颜色和纹理演示，并具有巧妙的光线和阴影。这些显示的三维物体能实时真实地运动，使得用户能仿真现实世界的某些特性，并且常常是预测现实世界的某些特性。这些特性既可能是可见的也可能是不可见的。在屏幕上的运动是可减慢也可加速。高质量的视象能进一步增强真实感。不管是连接几套系统或在全球范围起作用的网络，都能让用户协调地工作。视算用显著减少人与技术之间的障碍的方法，能让用户迅速的探索、交流、澄清和了解复杂的信息。视算的…     

基于对象缓冲区的拾取法在地质体可视化中的应用

在三维地质体可视化中,需要操作者能够通过输入设备如鼠标来操纵屏幕上的物体,有时还需要获取物体的空间坐标或图形数值,这些都需要以拾取作为实现的基础。运用基于对象缓冲区的拾取方法。当用户要拾取一个物体时,在对象缓冲区中重画整个画面,把每个对象的标识符进行编码作为颜色值,然后,应用程序根据该像素的颜色值得到所要拾取对象的索引编码。通过得到的编码值能够快速、准确地搜索到所要拾取的对象,实现了在三维地质体中选择拾取有效地层的功能,避免了空间求交的复杂运算,速度快,并通过对象索引实现拾取被遮挡地层,在三维地质体可视化系统中获得了良好的应用效果。     

利用OpenGL实现三维物体形状检测可视化

针对三维物体形状检测数据,提出一种简单、可行的基于轮廓线的曲面重构算法,并在C Builder 6.0开发平台上,利用OpenGL(open graphic library)编程,实现了三维物体形状检测的快速可视化.     

基于VTK的鼻咽部组织三维重建的应用研究

放射治疗是鼻咽癌治疗的主要手段.为了提高放射治疗的成功率,本文采用可视化工具包(VTK)分别实现了鼻咽部组织的表面重建和体重建.表面重建用移动立方体法和轮廓拼接法实现,体重建则用光线投射法实现.利用一种改进的高斯拉普拉斯核进行平滑和锐化处理,并通过调整光照参数和透明度值使重建效果达到最佳.在此基础上,比较了两种重建方法的优缺点.实验结果表明,利用VTK可实现复杂组织结构的多彩色三维重建和三维图像的优化处理.     

遥感影像三维可视化的实现

结合世界自然文化遗产——泰山的三维可视化的实现，系统地论述了由二维遥感影像生成三维可视化影像的处理过程。此次研究成果将对泰山的旅游规划和开发、泰山的地貌及地质研究、泰山环境保护及灾害预防起直观的指导性作用。     

线粒体连续超薄切片电镜图像的三维可视化

研究建立对连续超薄切片电镜图像的三维可视化方法。对正常及用SARS冠状病毒感染非洲绿猴肾细胞（VeroE6）样品进行连续超薄切片，通过透射电镜得到线粒体断层图像，用表面显示技术对线粒体进行三维重构显示。正常和SARS冠状病毒感染的VetoE6细胞中的线粒体在结构上有明显区别，揭示出SARS冠状病毒感染VeroE6细胞线粒体的病理改变。以此建立起电镜连续超薄切片线粒体图像三维可视化方法。     

OpenGL实现三维可视化工作流程

文章介绍了OpenGL的工作原理和三维建模的相关方法,并以徐州师范大学校园三维可视化系统的建设为例,说明了如何对校园三维地形进行建模以及如何运用OpenGL在VC++环境下实现可视化等相关问题。