体视化技术及其应用PDF电子书下载

第一章 什么是体视化 1

1.1 引言 1

1.2 体视化的基本概念和总体框架 4

1.2.1 体视化的基本概念 4

1.2.2 体视化的总体框架 6

1.3 体视化发展的历史、现状和趋势 8

1.3.1 体视化发展的历史 8

1.3.2 体视化发展的现状 10

1.3.3 体视化发展的趋势 17

1.4 体视化的应用 18

1.4.3 体视化在无损检测中的应用 19

1.4.2 体视化在显微摄影学中的应用 19

1.4.1 体视化在医学中的应用 19

1.4.4 体视化在地质勘探中的应用 20

1.4.5 体视化在计算流体力学中的应用 20

1.4.6 体视化在气象学中的应用 21

第二章 体数据的预处理 23

2.1 体数据的来源 23

2.2 数据格式转换 26

2.3 体数据的滤波 26

2.3.1 付立叶平面上的滤波 27

2.3.2 实平面上的滤波 27

2.4.1 基于点的分割与分类 29

2.4 体数据的分割 29

2.4.2 基于边缘的分割 30

2.4.3 基于区域的分割 32

2.4.4 用数学形态学解决分割问题 33

2.5 二维断层图象之间的插值 34

2.5.1 线性加权平均的图象插值方法 35

2.5.2 断层图象之间的匹配 35

2.5.3 基于匹配的断层图象插值 48

2.5.4 轮廓插值 50

第三章 三维物体表面重建 55

3.1 引言 55

3.2.1 体素模型和等值面定义 57

3.2 体素级重建方法 57

3.2.2 等值面的构造 59

3.2.3 等值面的高质量显示算法 67

3.3 切片级重建方法 70

3.3.1 轮廓对应 71

3.3.2 轮廓拼接 74

3.3.3 分叉情况的处理 81

3.3.4 曲面拟合 82

第四章 直接体视 85

4.1 引言 85

4.1.1 视见变换 86

4.2 体视见方法 87

4.1.2 明暗计算 87

4.2.1 物空间的视见方法 88

4.2.2 象空间的视见方法 96

4.2.3 视见方法的比较 103

4.3 体浓淡方法 103

4.3.1 物空间的浓淡计算 104

4.3.2 象空间的浓淡计算 105

4.3.3 颜色与阻光度的累积 109

4.4 基于斜体素的体视方法 109

4.4.1 斜体素的构成 110

4.4.2 斜体素的投影 110

4.4.3 斜体素内颜色和阻光度的积分 111

4.4.4 图象合成 113

4.5 不规则体数据的体视方法 114

4.5.1 不规则体数据的规则化 114

4.5.2 不规则体数据的直接体视 116

4.6 并行体视算法 118

4.6.1 物空间的并行体视算法 119

4.6.2 象空间的并行体视算法 120

第五章 体图形学 123

5.1 引言 123

5.2 矢量图形与光栅图形 124

5.3 面图形学与体图形学 125

5.4 离散拓扑学 129

5.5.1 体素化基础 132

5.5 体素化 132

5.5.2 体素化过程 133

5.6 离散光线跟踪 136

第六章 体视化专用硬件 139

6.1 引言 139

6.2 传送器和三维变换 140

6.2.1 基础知识 140

6.2.2 束的无冲突访问 141

6.2.3 用传送器实现三维变换 142

6.2.4 传送器的设计实现 143

6.3 翻转立方体和体视硬件 145

6.3.1 基本概念 145

6.3.2 翻转立方体体系结构 146

6.3.3 翻转立方体中的并行投影 148

6.3.4 翻转缓存器 150

第七章 几个典型的可视化系统 153

7.1 AVS系统 154

7.2 VOL VIS系统 156

7.3 APE2.0系统 159

7.4 3DVIEWNIX系统 161

7.5 VISUALIZER系统 163

第八章 体视化的发展动态 167

参考文献 175

附图 175