三维数据场重构与显示工程软件设计PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　三维空间数据场可视化概述 1

1.2　三维数据场重建的发展与应用 2

1.3 三维数据可视化系统的开发步骤与技术方法 8

1.3.1　三维数据可视化系统的开发步骤 8

1.3.2　三维数据场可视化的主要技术方法 10

第2章　三维数据场的数据类型与转换 18

2.1 三维空间数据场的数据类型与表达 18

2.1.1　三维数据场的数据类型 18

2.1.2 三维空间数据场的通常表达方式 19

2.2　医学图像格式格式介绍 21

2.2.1 医学图像格式DICOM基本介绍 21

2.2.2 DICOM标准中涉及的基本概念和定义 22

2.2.3 DICOM标准的组成 23

2.2.4 DICOM在医学图像信息系统中的应用 24

2.2.5 DICOM图像文件结构 24

2.3　三维空间数据场的数据转换 27

2.3.1 各种三维数据转换接口技术及应用 27

2.3.2　三维数据模型转换功能模块的设计 27

2.3.3　医学图像格式转换 42

第3章　基于等值面的三维空间数据场重构与显示 47

3.1 基于等值面的三维空间数据场重构技术 47

3.1.1 Marching Cubes算法的基本概念 47

3.1.2 Marching Cubes算法介绍 48

3.1.3 Marching Cubes算法的程序实现 51

3.1.4　其他基于面的三维重构算法介绍 53

3.2　基于面表达的基本三维重构基本软件包设计 54

3.2.1 医学器官三维重构软件包系统的基本技术要求 54

3.2.2　医学器官三维重构软件包系统的基本软件系统的构成 55

3.2.3　基于Marching Cubes的等值面产生的程序实现技术 57

3.2.4　三维重构算法的程序流程 64

3.2.5 Marching Cubes算法中三角形片构成的效率比较与分析 65

3.2.6　三维重构软件系统各功能模块的设计 66

3.2.7　三维重构系统各功能模块的协调 81

3.3 图像预处理对三维重构效果的作用 82

3.4 OpenGL在三维数据场显示中的应用 83

3.4.1 OpenGL基本技术简介 83

3.4.2　图形变换基础 86

3.5 OpenGL的程序应用技术 90

3.5.1 OpenGL应用功能 91

3.5.2 Delphi下的OpenGL绘制过程 92

3.5.3 Delphi下的OpenGL编程 93

3.6　基于面表达的复杂三维重构软件包的设计 108

3.6.1 基于面表达的复杂三维重构软件包的功能要求 108

3.6.2　基于面表达的复杂三维重构软件包的功能实现技术 109

第4章　基于直接体绘制的三维空间数据场的显示 188

4.1 直接体绘制技术简介 188

4.2　体绘制中的光学模型 190

4.2.1　光吸收模型 190

4.2.2　光线发射模型 190

4.2.3　光线吸收与发射模型 190

4.3　体绘制方程 191

4.3.1　体绘制方程一般公式 191

4.3.2　体绘制近似合成公式 192

4.4　图像空间扫描的体绘制技术 193

4.4.1 光线投射算法的基本原理 193

4.4.2　光线投射算法的实现技术 195

4.5　物体空间扫描的体绘制技术 201

4.5.1 抛雪球法 201

4.5.2　错切—变形法（Shear-Warp） 203

4.6　基于直接体绘制的基本三维重构软件的设计 218

4.6.1 基于直接体绘制的基本三维重构软件包的框架设计 218

4.6.2　基于直接体绘制系统的主要功能模块设计 220

4.6.3　传递函数的设计 231

4.7 由三维纹理映射硬件支持的直接体绘制 238

4.7.1 三维纹理映射及其硬件实现的基本原理 238

4.7.2　基于三维纹理映射硬件支持三维显示软件的设计 239

4.8　基于GPU的三维绘制技术 258

4.9　各种体绘制算法的实验与比较 260

第5章　基于二维轮廓线的三维重构与显示 262

5.1 由二维轮廓线重构三维形体的基本原理 262

5.2　单轮廓线之间的三维形体重构的基本方法 264

5.2.1　最短对角线法 264

5.2.2　最大体积法 265

5.2.3　相邻轮廓线同步前进法 265

5.2.4　基于Delaunay剖分的外表面重构 266

5.3 图像的滤波和边缘轮廓求取与应用 274

5.3.1 图像的滤波处理 274

5.3.2　图像的阈值分割 277

5.3.3　图像的边缘检测 282

5.3.4　图像的边界提取 287

5.3.5　提取轮廓线上的网格点 290

5.3.6 由二维轮廓线的点构成三维曲面 296

5.3.7　显示二维轮廓线组成的三维曲面的技术 305

5.3.8　基于轮廓线的三维表面重构实验与结果分析 307

5.4 由二线轮廓线重构三维形体显示软件的设计 307

参考文献 312