四維醫(yī)院圖像動態(tài)快速體繪制技術(shù)研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、醫(yī)學(xué)可視化技術(shù)作為科學(xué)計算可視化技術(shù)的一個重要分支，在醫(yī)療領(lǐng)域的輔助診斷、科研教學(xué)等方面有著舉足輕重的作用。傳統(tǒng)的三維醫(yī)學(xué)圖像重建技術(shù)無法滿足四維醫(yī)學(xué)圖像動態(tài)重建的需求，而四維醫(yī)學(xué)圖像龐大的數(shù)據(jù)量使得傳統(tǒng)三維重建技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)高性能繪制。基于以上需求，本文提出了一種四維醫(yī)學(xué)圖像動態(tài)快速體繪制技術(shù)，并予以實(shí)現(xiàn)。
　　 本文的主要工作和成果如下：
　　 1．討論了兩類傳統(tǒng)的直接體繪制技術(shù)，分析了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并針對各自的不足

2、，討論了幾種有效的改進(jìn)方案。
　　 2．針對傳統(tǒng)直接體繪制算法繪制效率普遍低下的缺點(diǎn)，采用了GPU強(qiáng)大的并行計算能力，提出了一種基于GPU利用CUDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)的光線投射算法。該算法將每一條投射光線的計算分派到GPU的每一個線程中并行執(zhí)行，在保證繪制質(zhì)量不下降的情況下，其性能相比傳統(tǒng)的光線投射算法可以提高數(shù)十倍甚至上百倍。
　　 3．針對傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)圖像三維重建技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)四維醫(yī)學(xué)圖像動態(tài)重建的不足，本文提出了一種四維醫(yī)學(xué)圖像

3、的動態(tài)體繪制技術(shù)。并配合本文提出的基于GPU的光線投射算法，該四維醫(yī)學(xué)圖像的動態(tài)體繪制技術(shù)可以達(dá)到較高的繪制性能和流暢的動態(tài)顯示效果。
　　 4．基于本文提出的原理和方法，本文的最后闡述一個四維醫(yī)學(xué)圖像動態(tài)快速體繪制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。利用該系統(tǒng)，可以方便地實(shí)現(xiàn)四維醫(yī)學(xué)圖像動態(tài)且高效率的繪制。
　　 從實(shí)驗結(jié)果中可以驗證，本文提出的方法實(shí)現(xiàn)了流暢的四維動態(tài)體繪制，相比傳統(tǒng)的體繪制技術(shù)在性能上有很大程度的提升。然而本文的方法還未完