一、基于PC系统的快速体绘制实现（论文文献综述）
盛常冲[1]（2017）在《嵌入式环境下面向三维战场的虚拟现实技术研究》文中进行了进一步梳理随着虚拟现实技术的飞速发展,以及作战理论的不断创新,虚拟现实技术在军事领域的应用越来越受各国的重点关注。战场可视化是战场感知的重要手段,客观、可靠、实时的战场可视化系统对于指挥员辅助决策具有重要的支撑作用。将虚拟现实技术应用于战场可视化系统的开发具有良好的发展前景。但是,目前战场虚拟现实系统的开发都是基于桌面式虚拟现实系统,在便携性以及沉浸式的战场环境感知方面具有较大的局限性。近年来,随着芯片技术、传感器技术、大容量存储技术以及高分辨率显示技术的不断发展完善,嵌入式设备也具备了高效的图形处理和实时显示能力,将嵌入式设备作为战场虚拟现实系统的开发环境,为解决当前战场可视化系统存在的局限提供了一种新思路。本文系统地梳理了虚拟现实技术应用于战场可视化仿真的相关技术原理,建立了基于嵌入式环境的虚拟战场环境的数据组织方法及调度策略,并结合嵌入式平台立体显示机制,提出了一种基于像空间的立体图像生成算法,最终设计并实现了嵌入式环境下面向三维战场的虚拟现实原型系统,论文主要工作如下:（1）完成了对三维虚拟战场的场景分析任务,总结了三维战场场景的数据特性;随后根据此特性,结合多种传统的场景数据组织方法的优势,提出了一种新的面向三维战场的数据组织方法,并给出了基于此数据组织方法针对嵌入式平台的数据调度策略。（2）分析了立体视差成像原理和立体视差成像模型。针对嵌入式环境的立体显示机制提出了一种新的基于像空间的立体图像对生成算法。仿真实验表明,在场景复杂度较高的场景中,其效率要高于经典的双中心投影算法。（3）进行了嵌入式环境下三维战场虚拟现实系统的需求分析,根据系统需求分析配置满足需求的交互外设,设计了嵌入式环境下虚拟现实技术实现的技术路线以及具体实现的软、硬件体系结构。然后,根据本文提出的数据组织调度算法和立体图像对生成算法,完成了系统交互功能设计及原型系统实现。
于荣欢[2]（2011）在《基于PC集群的电磁环境并行计算与可视化方法研究》文中研究说明随着电磁频谱在探测、干扰、通信等武器系统中的广泛使用，以掌控电磁环境为主要内容之一的制信息权已经成为决定战争胜负的关键。如何快速对电磁设备性能进行仿真计算以及对电磁环境的分布、能力进行直观描述已经成为电磁环境领域的一个重要研究方向，其核心是对于电磁辐射问题的数值计算与空间电磁环境的可视化。为解决计算规模问题，目前常用的加速方法包括基于高性能计算机和高性能图形工作站的并行方法、基于GPU通用计算的加速方法和基于PC集群的并行方法，其中基于PC集群的并行方法由于其较低的进入门槛、较高的性价比以及较好的可扩展性，受到众多研究人员的青睐，已逐渐成为当前并行计算与绘制的一个热点方向。当前，对雷达探测能力的描述和对无线通信网络的数据仿真是电磁环境领域研究的两个典型方向。本文针对这两个方向，围绕如何在PC集群上实现电磁环境并行计算与可视化这一问题开展研究，研究内容主要包括电磁环境并行计算、并行等值面提取与绘制、光线投射并行直接体绘制和PC集群环境组合优化等问题。具体而言，本文的主要工作和成果体现在以下几个方面：1)提出了基于三维标量场的电磁环境并行计算方法。首先针对电磁环境的特点，建立了一种基于三维规则标量场的通用电磁环境数据组织形式；并基于此数据组织形式，设计了雷达探测能力分布和通信电磁辐射强度分布的并行计算方法：基于抛物方程的组网雷达联合探测概率并行计算方法和基于ITM模型的通信电磁环境电磁辐射强度分布并行计算方法。2)针对等值面提取与绘制方法与场景内容的关联特点，提出了一种基于Sort-Last模式的并行等值面提取与绘制方法。该方法在任务分配阶段采用基于场景内容的静态任务分配方法；在图像合成阶段设计并实现了一种基于时间统计的自适应动态Direct-Send图像合成算法，算法针对集群节点间存在的性能差异，通过时间统计逐渐调整各节点的负载，以达到图像合成阶段的负载平衡。3)针对光线投射直接体绘制方法面向屏幕空间像素投射计算的特点，提出了一种基于Sort-First模式的并行直接体绘制方法。在并行绘制过程中，设计了一种基于屏幕网格权重计算的任务分配算法，利用投射光线在三维标量场中的穿行距离来进行网格权重的计算，可以实现以较少的负载平衡消耗达到较好的负载平衡效能。4)针对PC集群环境中不同的场景规模所适合的最优集群环境各不相同的特点，提出了一种基于场景复杂度分析的PC集群环境组合优化方法。通过对当前场景时间复杂度进行量化分析，获得当前场景规模的最优集群环境配置。针对节点间性能差异引起的负载不平衡问题，提出了一种基于节点性能测试的负载平衡修正方法。5)在PC集群并行环境中设计并实现了一个并行计算与可视化原型系统-ParaEME。该原型系统集成了本文的各项研究成果，对本文提出的各项成果和算法进行了有效的应用和验证；作为PC集群上的并行计算与绘制的一种有效解决方案，可以为基于PC集群的各种科学计算与可视化提供有效借鉴。
孙安玉[3]（2011）在《医学图像快速标准化绘制技术研究》文中进行了进一步梳理目前,我国医学影像诊断正逐步进入一个全面数字化的时代。各种数字化影像设备在各级医院得到装配及使用。医学影像归档与通讯系统（Picture Archiving and Communication System, PACS）系统也在逐渐普及,并出现了区域性的影像综合平台。这意味着海量的数字影像将在不同地域、不同设备上显示,为不同的从业人员所使用,从而使得以下问题日益明显：1)由于不同显示设备电气特性,以及周围环境等因素的差异,相同的数字影像并不能获得一致性的显示,这就给影像诊断带来挑战,更不利于阅片的交流；2)单项影像检查产生的影像数据量越来越大,诊断医生对于图像快速准确绘制的要求越来越高；3)新式影像应用技术不断涌现,尤其是基于断层影像的三维诊断及手术导航,对于图像绘制的实时性要求更加苛刻。本文从以上问题出发,以医学图像快速标准化绘制为出发点展开研究,主要内容如下：1)通过标准灰阶显示函数（Grayscale Standard Display Function, GSDF）解决标准灰阶图像一致性显示问题。本文以医学数字影像和通讯标准（Digital Imaging and Communications in Medicine, DICOM）中对于一致性显示的相关规范为基础,通过改善图像表现值（P-Values）与人眼视觉感知间的线性关系,达到标准灰阶图像一致性显示的目的。具体方法如下：以DICOM PS3.14标准灰阶显示函数相关规范为基础,提出了一种快速GSDF实现算法。首先,利用精密亮度测量装置,获得数字驱动等级（Digital DrivingLevel, DDL）值与亮度值之间的映射关系；然后,依照Barten模型,通过三次样条插值获取表现值与数字驱动等级值对应关系；最后,借助调窗运算,实现由存储值（Stored Value）直接得到符合DICOM标准的显示效果。本方法可快速实现标准灰阶显示函数,获得图像表现值与人眼视觉感知良好线性关系,取得较大的细节方差与背景方差比值（DV/BV）。通过集成应用,可弥补多数商用显示设备不具备内置DICOM P14校正的不足,也可对本身具有P14校准功能的医学专用显示设备进行校正或质量检验。2)基于图形硬件加速技术,融合灰阶软拷贝显示状态（Grayscale Softcopy Presentation Sate, GSPS）及标准灰阶显示函数（GSDF）,实现DICOM灰阶图像的快速标准化绘制,具体方法如下：首先将图像数据存储值（Stored Values）经由设备查找表或重调节的输出设备值（Modality Values）制作成纹理数据,加载至图形硬件；然后,若显示过程配置了VOI查找表,则将VOI查找表制作成一维纹理加载到图形硬件；否则,将调窗操作转换成查找表并加载；将显示使用的表现值查找表制作成一维纹理并加载；将标准灰阶显示函数校准转为查找表制作成一维纹理加载到图形硬件中；基于图形硬件加速技术,在片断着色阶段按照图0-2所示转换流程,依次查找对应表得到最终数字驱动等级值,完成片断着色,进而完成图像绘制。利用上述方法,采用硬件加速技术,可大幅提高GSPS操作的实时性,与传统调窗操作具有明显的速度优势。并且该方法不局限于目前的256级DDL应用,可根据硬件设备DDL实际带宽调整GSDF查找表条目数据,从而越过多数操作系统中对灰度图像位宽的限制,发挥标准显示设备最佳效用。3)利用OpenGL标准着色语言（OpenGL Shader Language, GLSL）实现具有良好移植性的纹理映射体绘制算法,并通过经典光照模型,解决通用图形硬件下的高效高质量体绘制问题,具体方法如下：通过改进常规纹理映射体绘制算法,实现了具有良好光照效果三维显示,并在此基础上,针对传统纹理映射体绘制物理空间的限制,提出一种基于GLSL （OpenGL着色语言）可在普通PC一般图形硬件上进行医学数据场高质量体绘制的有效方法。利用GPGPU中的片段着色器（Fragment Shader）的可编程性,将传统方法四倍于体数据场的纹理数据转为一个一维的传递函数纹理和一个等同于源数据规模的三维纹理,有效节省物理显存。通过使用顶点着色器（Vertex Shader）动态完成光照模型所需计算,得到较高质量的绘制效果。通过对比实验分析,本方法可在普通图形硬件上得到具有较好实时性和较高质量的体绘制效果。4)基于满二叉树（Full Binary Tree）分块策略,保证纹理生成及销毁所产生的开销最小,实现通用图形硬件的大规模体数据场快速绘制问题,并解决分块纹理体绘制在块边界产生的伪影问题,具体方法如下：首先,采用满二叉树实现分块纹理机制,并对其进行科学的数学描述,降低纹理更新频率；其次,采用具有继承关系的抽象分块策略,推导出通用的数学求解方法,降低边界计算的复杂度；最后,通过使用GLSL,将传递函数制作成一维纹理,并采用大小等同于体数据场的动态纹理工作集,在着色阶段通过片断着色器动态查找并实现了光照计算,再次降低纹理内存的占有量,有效提高大规模数据场体绘制实时性。实验表明,动态纹理工作集使用抽象分块与继承关系管理边界,通过计算层次化的方式降低了分块绘制时的计算及动态纹理控制复杂度。运用该算法可在普通PC上对远超过纹理内存的大规模体数据完成具有较好实时性和较高质量的体绘制。5)通过对象封装,利用OpenGL的跨平台特性,将上述算法按照4个层次编码成库,实现在PC机系统上的软件系统集成与应用。经过严谨的理论论证及实验测试,上述技术与算法已应用于作者单位的软件产品PACS系统和Vamos 3D COMPLEX平台中,具有良好的实用价值。
董现玲[4]（2010）在《医学图像体绘制及其加速技术研究》文中研究说明随着可视化技术的发展,医学图像体绘制技术在疾病诊断、手术导航、辅助教学等方面开始发挥着越来越大的作用。它可以将各组织内部的层次关系表现出来,呈现出丰富的三维信息,因此具有较大的发展空间和良好的发展前景。本文在系统研究与分析体绘制的基本原理、典型算法的基础上,对体绘制算法中传递函数、光照模型以及加速技术三个关键环节进行详细、透彻地剖析,并针对其中出现的问题提出具体有效的改进措施,改进后的结果可满足医学图像交互式体绘制的要求。传递函数设计是体绘制算法中的重要环节,它能突出显示体数据中人们感兴趣的特征。一维传递函数难以提取复杂的特征,基于边界模型的二维灰度-梯度传递函数可以清晰地绘制出物体之间的边界。但是如果两个弧相互重叠时,就会引起边界区分的歧义,因此就引入LH直方图。由于边界以聚集点的形式出现,所以LH直方图解决了灰度-梯度直方图中的弧线相交选取困难的问题。原始LH值计算速度慢,无法满足交互体绘制的要求。另外只将梯度幅值作为判断标准,容易丢失一些重要边界,而且积分路径易受噪声影响,鲁棒性差。本文提出一种快速计算LH值的方法,实验表明改进方法的计算速度比原方法有了大幅度提高。以体素到物体边界的距离作为衡量尺度,对改进方法得到的LH直方图进行修正,提高了精确度和鲁棒性。快速体绘制技术一直是学者研究的热点。文中以光线投射算法的加速技术为基础,阐述了体绘制的加速原理,并介绍了基于GPU的多通道和单通道光线投射算法。虽然其性能大大超过只在CPU上执行的算法的性能,但由于其架构上的缺陷,为达到理想的绘制速度往往不得不放弃编程的灵活性。NVIDIA的GeForce 8系列显卡上的统一设备架构（Common Unified Device Architecture, CUDA）不需要映射到图形API便可在GPU上进行计算的分配和管理,因此较适合于大数据量的医学图像可视化领域。本文分析了CUDA的设计思想和编程模式,针对其特点对传统基于硬件的光线投射法进行改进,将计算耗时的绘制部分改造成单指令多数据模式（Single Instruction Multiple Data, SIMD）,并分别运用纹理存储器和共享存储器对算法进行优化。实验结果表明该方法能够快速、高效地生成可视化图像。本文还详细剖析了常用光照模型的漫反射、镜面反射原理及其计算方法,并分析比较三种梯度计算方法对光照模型的影响。
马晓晨[5]（2009）在《工业CT数据分析及可视化关键技术研究》文中进行了进一步梳理工业计算机层析成像技术（Industrial Computerized Tomography）,简称工业CT或ICT,是计算机技术与放射学相结合而产生的一门新的成像技术。它利用射线穿过物体发生衰减这一性质,将传感器获得的数据进行重建从而获得被检测物体的三维灰度图像,清晰、准确、直观地反映物体的内部结构、材料密度和缺损状况。工业CT在无损检测（NDT）和无损评价领域得到了广泛运用,成为公认的最佳无损检测手段。三维数据可视化技术不断发展,在诸多行业得到广泛应用。ICT数据的分析及可视化是工业CT检测中的关键性工作。本文研究工作主要集中在以下几个方面:第一,研究了ICT三维数据可视化技术,包括体绘制技术、面可视化技术、轮廓曲面三维重构与可视化。设计了基于二维纹理的ICT快速体绘制算法,对基于层的空间跳跃二维纹理体绘制算法进行了研究,提出了基于区间树的二维纹理体绘制算法,对二叉区间树进行了简化,并应用于体绘制中,大大提高了体绘制速度。第二,提出基于切片分析的交互建模方法,改进了梯度算子的边缘检测算法,应用阈值方法降低噪声影响。在边缘检测的约束下,实现在切片上半自动绘制轮廓曲线,多个切片的轮廓曲线通过插值生成轮廓曲面,从而提高了精度和准确度。第三,研究了ICT三维数据体可视化中的快速算法及渲染技术,主要包括轮廓曲面追踪快速算法、二维和三维图像LOD技术、大型ICT数据的体绘制并行处理技术等,提出了广度八叉树、深度八叉树和深度二叉森林并应用于三维数据场体绘制中,与传统方法进行了比较分析。实验结果表明,此方法提高了渲染效率,将全局和局部体绘制相结合,既提高了绘制速度,又实现了精细观察。第四,研究了弹性波CT的三维可视化和以及相干体数据分析技术并在震波CT数据上进行了试验和应用。第五,依据上述研究,设计实现了基于微机的ICT数据分析和可视化系统。该系统以VR为可视化平台,改变了该类软件一直依赖于大型机和高端工作站的状况,为今后ICT数据分析和可视化技术的普及推广创造了条件。
卜祥磊[6]（2009）在《基于GPU的医学图像三维可视化技术研究》文中研究表明直接体绘制能够探究体数据内部复杂的解剖结构,与标准的三维面绘制技术相比,该绘制方法最大的优势在于它能够提供半透明绘制,能够提供不同结构间丰富的空间信息。但现代医学影像设备产生的数据量非常大,这就对传统绘制架构和技术提出了极大的挑战。在三维可视化技术和计算机图形学中提到的体绘制算法中,有的为获取高质量的重建图像而放弃与体数据的交互,有的为获取良好的交互性能而牺牲图像的质量。随着当前图形硬件技术的发展,研究人员根据图形硬件架构的特殊结构设计了许多新的算法,这些算法能够兼顾图像质量和交互性能两个方面,对三维重建和可视化技术具有重要的意义。本文在学习图形硬件GPU编程技术的基础上,对医学图像的可视化技术做了一些有意义的探索。1.基于GPU的医学图像快速体绘制算法文中利用图形处理器（GPU）强大的并行计算能力和灵活的可编程性能,将传统的光线投射算法在具有可编程管线的图形处理器上重新实现,将耗时的三线性插值和采样过程放在GPU上进行,从而提高了重建速度。论文首先将体数据和传递函数映射为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,最后通过调整传递函数来实现不同的绘制效果。论文通过使用渲染到纹理技术,将绘制的中间结果保存到纹理,并以此来避免使用着色器的动态分支功能。实验表明,在同等绘制质量的前提下,该方法的绘制速度显着提高,能够满足医学影像可视化的实时交互需求,具有较好的临床应用前景。2.基于GPU的医学图像快速体切割算法为了给医生提供全面、直观和准确的诊断信息,论文提出了一种基于GPU加速的体切割算法,通过将切割算法和基于GPU的光线投射算法结合,实现体数据的快速切割。论文在基于GPU加速的医学图像快速体绘制的基础上,将剖面的空间信息传入着色器,然后通过比较体数据的空间坐标与剖面位置的关系来决定体数据的取舍。该方法不同于以往基于深度模板信息的体切割,在定义好切割平面后,可从任意角度对保留下来的有效体数据的重建结果进行观察。该方法能够精确地按照用户定义的形状对体数据进行切割,并且由于使用了硬件的加速功能,该方法可以达到实时交互的速度,在手术模拟等临床技术中有广泛应用。3.基于影响因子的医学图像快速体绘制算法通过对体数据进行切割,医务人员能够清楚地观察到隐藏在体数据内部的重要器官和组织,但切割平面的确定比较困难,如果切割平面穿过感兴趣器官,则会切除部分感兴趣器官;如果切割平面恰好位于感兴趣器官前方,则部分感兴趣器官将被其他组织器官遮挡,无法清楚地在图像中显示。为了消除体切割算法的这种缺点,论文提出了一种基于影响因子的医学图像快速体绘制算法。论文在应用GPU进行加速的基础上,将影响因子引入到传递函数的构造中,对重要组织、感兴趣器官部分的体数据赋予大的影响因子,相反则为其赋予小的影响因子,通过对体数据影响因子的调节来达到增强重要组织、感兴趣器官抑制次重要组织、非感兴趣器官的的效果。另外论文通过对由球形光照模型映射而来的纹理的索引来进行非真实感绘制,从而实现对艺术式绘制风格的模拟,增强绘制图像对物体重要特征和细节的绘制能力。该方法能够弥补传统切割算法的不足,在保证交互速度的前提下清楚地显示体数据内部的结构,为医务人员诊断提供尽可能多的信息。
范翔[7]（2008）在《基于体绘制的三维可视化算法的优化实现研究》文中认为医学数据的三维可视化是在计算机上对离散的三维数据进行插值重构,将其转变成为具有直观立体效果的图像。可视化技术能够辅助医生进行手术规划,实现手术的计算机模拟,从而极大的提高医疗诊断的准确性和科学性。体绘制是目前三维可视化中广泛采用的技术,但是由于运算量较大,往往需要专业硬件的支持。为此学者们提出了许多改进方案,其中大多数集中在设计层次的优化。论文从实现层次的优化出发,在比较各类常用的体绘制算法的基础上,着重研究了基于光线投射的体绘制算法。在Visualization Toolkit（VTK）提供的体绘制实现的基础上,通过系统的分析研究,准确定位到导致性能瓶颈的关键代码,充分挖掘现有PC机的性能,从细粒度和粗粒度等多方面进行了细致的优化。优化过程中着重从处理器的体系结构入手,通过对单指令多数据（SIMD）指令、缓存使用等的分析制定相应的优化策略,减少运算量,提高算法的效率。论文分别对光线投射算法中的两处性能瓶颈,光线生成和重采样进行了分析和优化实现。针对前者,利用单指令多数据扩展（SSE）指令集优化其中的浮点运算,并降低分支预测对性能的影响。对于后者,利用SSE2指令集优化三线性插值运算,并利用数据分块减少缓存访问缺失现象导致的性能损失。论文针对不同特性的数据集设计了若干组测试。测试结果表明,在无需升级硬件的情况下,优化之后算法的整体效率提升了30%～50%,使得在普通PC机上也能获得体绘制算法带来的良好可视化效果。
郑杰[8]（2007）在《基于GPU的高质量交互式可视化技术研究》文中研究指明近十年来，可视化技术成为科学研究的一个热点方向。随着医学影像技术的发展，迫切需要有效的可视化技术对海量体数据进行分析。由于体绘制技术可以真实地显示三维物体内部信息，逐渐成为主要的可视化手段。高质量的体绘制效果需要大量的运算，从而导致交互性能的严重下降，不能应用于许多对实时性要求较高的领域。同时，由于缺乏适合用于描述和建模真实物体内在特性的物理模型，绘制参数的选择和交互工具的设计对体绘制非常关键。本文重点研究基于通用图形处理器（GPU）的直接体绘制技术，力图在绘制的真实感与交互性能之间寻求一个良好的平衡，最终设计实现能够具有应用价值的可视化处理系统。本文的主要贡献包括以下四个方面：1．在体绘制的光照效果方面，利用GPU的可编程性提出了一种基于per-pixel光照的体绘制算法。在绘制过程中使用归一化梯度对每个像素实时计算光照贡献，明显改善了绘制的明暗效果，在一个绘制通道中完成所有绘制过程，得到可交互的高质量绘制结果。2．在体绘制的传递函数设计方面，利用GPU的纹理特性提出了一种基于空间信息的交互式多维传递函数设计算法。在传递函数中根据体数据值和位置信息对局部空间区域指定绘制参数，并将整个绘制过程映射到GPU上，实现了对数据场中感兴趣区域的自由绘制。3．在体数据的交互式分析方面，利用图像分割理论根据组织结构对数据场分类，提出了一种基于组织分割的多物体混合体绘制算法。在GPU的像素处理阶段完成对分割物体的独立绘制，实现了数据场中不同物体结构的快速分析。另外，利用体素的空间位置完成数据场区域分类，提出了一种基于空间区域标识的交互式体切割算法。绘制中GPU的并行处理能力提高了切割操作的实时性，实现了对数据场中任意区域隐藏信息的分析。4．在大规模数据场实时绘制方面，充分利用GPU资源，提出了一种基于动态纹理载入的实时体绘制算法。通过分块绘制的方式改进绘制流程，图形硬件中仅存储一部分体数据，并在绘制中实时计算梯度，减少纹理内存的占用，在普通PC平台上实现了大规模数据场的高质量实时体绘制。
郝立巍,陈武凡[9]（2006）在《医学三维动态超声实时体绘制》文中进行了进一步梳理三维动态超声具有非常广泛的发展前景和临床应用。但是三维动态超声的数据结构不属于三维规则数据场,所以不能直接在微机上采用三维纹理加速算法实现实时体绘制。本文首先介绍了基于微机平台的针对三维规则数据场三维纹理体绘制加速算法。通过现代微机显卡结构的分析讨论,本文提出了利用现代微机显卡中的顶点渲染器编程实现三维动态扇扫数据场到三维规则数据场的快速变换,然后利用显卡中的三维纹理快速运算功能,从而在普通微机平台上实现了三维动态超声的实时体绘制。本方法具有很广泛的应用价值。
宋涛,欧宗瑛,刘斌[10]（2005）在《八叉树编码体数据的快速体绘制算法》文中研究指明超大体数据的可视化为医学研究人员深入研究人体内部的详尽信息提供了有效途径。本文提出了一种新的基于并行投影Shear-Warp分解的射线模板快速RayCasting体绘制算法。体数据采用有效的八叉树存储和表达方案。八叉树的适应性均一化分级策略使得算法简化了不必要的处理过程的同时为构建用于RayCasting算法的射线模板和后续的交叉计算提供了有利的应用基础。针对体绘制中八叉树编码体数据构造基本的交叉运算如节点单元定位、区域定位和邻接节点单元搜索的需要,本文也相应的提出了简单而且有效的方法。这些方法是非递归的、减少了比较运算的同时不需要构建中间结果列表,进而减少了对内存的占用和避免了繁重的交叉计算。所提出的体绘制算法能在标准PC平台下快速实现超大型数据集的处理和高质量的人体内部结构图像的绘制。
二、基于PC系统的快速体绘制实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于PC系统的快速体绘制实现（论文提纲范文）
（1）嵌入式环境下面向三维战场的虚拟现实技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 嵌入式环境下虚拟现实技术研究现状 |
| 1.2.2 三维场景组织研究现状 |
| 1.2.3 立体显示技术研究现状 |
| 1.3 研究思路与主要工作 |
| 1.4 章节安排 |
| 第二章 嵌入式平台下三维战场的场景数据组织及调度技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 嵌入式平台计算环境分析 |
| 2.3 场景数据组织管理技术 |
| 2.4 复杂三维战场环境数据分析 |
| 2.5 基于四叉树索引的三维战场场景图组织方法 |
| 2.5.1 面向地形的四叉树索引组织结构 |
| 2.5.2 面向对象的场景图组织结构 |
| 2.5.3 二维数组索引的组织结构更新 |
| 2.6 复杂三维战场场景块调度方法 |
| 2.6.1 视景体 |
| 2.6.2 基于视景体投影的可见性判定 |
| 2.6.3 场景块调度的缓存机制 |
| 2.7 实验结果及分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于像空间的立体图像对生成算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双目立体成像原理 |
| 3.2.1 深度暗示 |
| 3.2.2 Panum融合区 |
| 3.3 立体视差成像模型 |
| 3.4 立体图像对生成算法 |
| 3.5 像空间立体图像对生成算法 |
| 3.5.1 Z-Buffer算法原理 |
| 3.5.2 左图像获取 |
| 3.5.3 右图像生成 |
| 3.5.4 右图像优化处理 |
| 3.5.5 图像质量评价 |
| 3.6 实验结果及分析 |
| 3.6.1 图像质量结果及分析 |
| 3.6.2 实时绘制效率结果及分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 嵌入式环境下面向三维战场的虚拟现实系统设计 |
| 4.1 系统需求分析 |
| 4.2 系统技术路线 |
| 4.3 系统体系结构 |
| 4.4 原型系统设计 |
| 4.4.1 硬件设备选型 |
| 4.4.2 交互模块设计 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文创新性工作 |
| 5.2 进一步研究方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（2）基于PC集群的电磁环境并行计算与可视化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 问题的提出 |
| 1.1.3 论文研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电磁环境计算模型 |
| 1.2.2 电磁环境可视化方法 |
| 1.2.3 并行计算技术 |
| 1.2.4 并行绘制技术 |
| 1.3 本文的出发点及主要工作 |
| 1.3.1 本文的出发点 |
| 1.3.2 本文的主要工作 |
| 1.4 论文的组织 |
| 第二章 基于三维标量场的电磁环境并行计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁环境计算模型 |
| 2.2.1 雷达电磁环境计算模型 |
| 2.2.2 通信电磁环境计算模型 |
| 2.3 电磁环境数据组织形式 |
| 2.3.1 雷达电磁环境数据特点分析 |
| 2.3.2 通信电磁环境数据特点分析 |
| 2.3.3 基于三维标量场的电磁环境统一数据组织形式 |
| 2.4 电磁环境并行计算方法 |
| 2.4.1 基于抛物方程的雷达组网联合探测概率并行计算方法 |
| 2.4.2 基于 ITM 的通信电磁环境并行计算方法 |
| 2.5 基于 Barrier 的同步控制技术 |
| 2.6 实验结果与分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 三维标量场并行绘制技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 并行绘制基本原理 |
| 3.3 影响并行绘制算法性能的关键因素 |
| 3.3.1 并行模式 |
| 3.3.2 任务分配 |
| 3.3.3 负载平衡 |
| 3.3.4 图像合成 |
| 3.4 并行绘制同步控制技术 |
| 3.4.1 帧同步控制 |
| 3.4.2 视点同步控制 |
| 3.5 三维标量场并行绘制模式分析 |
| 3.5.1 三维标量场并行绘制特点 |
| 3.5.2 并行绘制模式分析 |
| 3.6 实验结果与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于 Sort-Last 模式的并行等值面绘制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三维标量场等值面可视化方法 |
| 4.2.1 等值面提取绘制方法基本原理 |
| 4.2.2 MT 等值面提取绘制方法 |
| 4.3 Sort-Last 并行绘制模式 |
| 4.3.1 Sort-Last 并行处理流程 |
| 4.3.2 Sort-Last 并行绘制模式中的关键问题 |
| 4.4 基于六面体元的静态负载平衡算法 |
| 4.4.1 三维标量场的六面体元构建与编号 |
| 4.4.2 MT 等值面提取的空间计算不均衡性 |
| 4.4.3 基于六面体元划分的静态任务分配方法 |
| 4.5 自适应动态 Direct-Send 图像合成算法 |
| 4.5.1 全深度图像合成 |
| 4.5.2 已有全深度图像合成算法 |
| 4.5.3 基于时间统计的自适应 Direct-Send 图像合成算法 |
| 4.6 同步控制 |
| 4.7 Sort-Last 模式下的并行等值面绘制框架 |
| 4.8 实验结果与分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 基于 Sort-First 模式的并行直接体绘制方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光线投射直接体绘制方法 |
| 5.2.1 直接体绘制方法 |
| 5.2.2 基于光线投射的直接体绘制方法 |
| 5.3 Sort-First 并行绘制模式 |
| 5.3.1 Sort-First 并行处理流程 |
| 5.3.2 Sort-First 并行绘制模式中的关键问题 |
| 5.4 基于网格权重的自适应负载平衡算法 |
| 5.4.1 光线投射直接体绘制算法的图像空间计算不平衡性 |
| 5.4.2 面向图像空间的负载平衡算法分类 |
| 5.4.3 基于网格权重的自适应负载平衡算法 |
| 5.5 同步控制 |
| 5.6 Sort-First 并行直接体绘制框架 |
| 5.7 实验结果与分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 基于场景复杂度分析的并行计算与绘制组合优化方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 PC 集群系统 |
| 6.2.1 PC 集群系统概述 |
| 6.2.2 PC 集群对并行绘制性能的影响因素 |
| 6.3 电磁环境场景复杂度分析 |
| 6.3.1 电磁环境计算复杂度分析 |
| 6.3.2 电磁环境绘制复杂度分析 |
| 6.4 PC 集群并行性能分析 |
| 6.4.1 集群节点性能分析 |
| 6.4.2 集群网络通信性能分析 |
| 6.5 基于场景复杂度分析的 PC 集群环境组合优化方法 |
| 6.5.1 PC 集群环境组合优化的必要性 |
| 6.5.2 基于场景复杂度分析的集群最优节点数选择 |
| 6.5.3 集群节点最优组合和负载平衡修正 |
| 6.6 实验结果与分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 电磁环境并行计算与可视化原型系统设计与实现 |
| 7.1 任务背景 |
| 7.2 系统设计 |
| 7.2.1 总体设计思路 |
| 7.2.2 结构设计 |
| 7.3 系统实现 |
| 7.3.1 集群环境构建 |
| 7.3.2 系统流程图 |
| 7.3.3 集群环境组合优化子系统 |
| 7.3.4 电磁环境并行计算与绘制子系统 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 本文的主要贡献 |
| 8.2 进一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在校期间取得的学术成果 |
| 附录 A 简写索引表 |
（3）医学图像快速标准化绘制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 论文内容及结构 |
| 第二章 医学影像快速标准化绘制相关技术介绍 |
| 2.1 人眼视觉特性及模型 |
| 2.2 一致性显示相关概念 |
| 2.2.1 标准灰阶显示函数 |
| 2.2.2 灰阶软拷贝显示状态 |
| 2.2.3 其他软拷贝显示状态 |
| 2.3 体绘制技术简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 DICOM灰阶图像软拷贝快速绘制算法 |
| 3.1 GSDF校准流程及算法 |
| 3.1.1 标准设备校准流程 |
| 3.1.2 GSDF查找表快速生成算法 |
| 3.2 快速标准显示算法流程 |
| 3.2.1 制作并装载二维纹理图像 |
| 3.2.2 装载VOI或调窗查找表 |
| 3.2.3 装载表现值查找表 |
| 3.2.4 装载GSDF查找表 |
| 3.2.5 片断着色阶段实现对照 |
| 3.3 实验与结果 |
| 3.3.1 校准算法有效性分析实验 |
| 3.3.2 校准前后的显示效果比较实验 |
| 3.3.3 性能对比实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于纹理映射的快速体绘制算法 |
| 4.1 基于GLSL的三维纹理映射体绘制 |
| 4.1.1 GLSL实现纹理映射体绘制 |
| 4.1.2 基于实时梯度计算的经典光照模型实现 |
| 4.2 基于满二叉树纹理分块绘制算法 |
| 4.2.1 相关定义 |
| 4.2.2 算法流程 |
| 4.3 实验与结果 |
| 4.3.1 实验环境 |
| 4.3.2 基于GLSL的3D纹理映射性能测试 |
| 4.3.3 基于GLSL使用Blinn-Phong光照模型 |
| 4.3.4 大规模体数据场分块纹理算法测试 |
| 4.3.5 绘制图例 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 算法封装与集成应用 |
| 5.1 设计模式的应用 |
| 5.2 算法的对象化封装 |
| 5.3 算法在Vamos系统中的集成应用 |
| 5.3.1 Vamos 3D COMPLEX系统介绍 |
| 5.3.2 标准绘制算法应用于诊断阅片 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表和完成的论文 |
| 致谢 |
| 统计学证明 |
（4）医学图像体绘制及其加速技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的研究目的和主要工作 |
| 第二章 体绘制算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 体绘制技术 |
| 2.2.1 传递函数 |
| 2.2.2 明暗计算 |
| 2.2.3 图像合成 |
| 2.3 经典体绘制算法 |
| 2.3.1 光线投射法 |
| 2.3.2 足迹表法 |
| 2.3.3 错切—变形算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 传递函数的设计 |
| 3.1 传递函数的定义 |
| 3.2 基于灰度-梯度直方图的传递函数设计 |
| 3.2.1 物质边界模型 |
| 3.2.2 灰度-梯度直方图的传递函数 |
| 3.3 基于LH直方图的传递函数设计 |
| 3.3.1 LH直方图 |
| 3.3.2 LH直方图传递函数 |
| 3.3.3 快速计算LH值的方法 |
| 3.3.4 LH直方图的修正 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光照模型的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光照模型 |
| 4.2.1 光源 |
| 4.2.2 基本光照模型 |
| 4.2.3 经典光照模型 |
| 4.3 梯度的计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 快速体绘制技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于GPU的光线投射法 |
| 5.2.1 多通道光线投射法 |
| 5.2.2 单通道光线投射法 |
| 5.3 基于CUDA的快速体绘制技术 |
| 5.3.1 CUDA及其编程模式 |
| 5.3.2 CUDA下的光线投射法 |
| 5.3.3 算法的优化 |
| 5.3.4 实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表和完成的论文 |
| 致谢 |
（5）工业CT数据分析及可视化关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 主要研究内容 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 论文的组织与安排 |
| 第二章 工业CT数据场可视化 |
| 2.1 绪言 |
| 2.2 数据切片显示与分析 |
| 2.2.1 颜色映射方法与不透明度 |
| 2.2.2 数据体切片显示分析 |
| 2.3 检测目标的直接体绘制技术 |
| 2.3.1 引言 |
| 2.3.2 光学模型 |
| 2.3.3 常用算法的分析和比较 |
| 2.3.4 基于二维纹理的ICT 快速体绘制算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 检测目标分析与三维重构 |
| 3.1 绪言 |
| 3.2 基于切片分析的交互建模 |
| 3.2.1 数据体切片显示与交互建模 |
| 3.2.2 轮廓的快速生成 |
| 3.2.3 基于点的表面重建 |
| 3.3 检测目标追踪算法设计 |
| 3.3.1 种子点的选取 |
| 3.3.2 种子追踪 |
| 3.4 基于MC 算法的表面重建技术 |
| 3.4.1 三维网格的等值面算法 |
| 3.4.2 应用MC 算法实现表面重建 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 弹性波CT 检测技术 |
| 4.1 绪言 |
| 4.2 弹性波CT 可视化与建模 |
| 4.2.1 弹性波CT 可视化 |
| 4.2.2 弹性波曲面追踪技术 |
| 4.3 弹性波相干体分析技术 |
| 4.3.1 波形的相似性与相关系数 |
| 4.3.2 相干体数据体 |
| 4.3.3 基于距离度量的相干体算法 |
| 4.3.4 基于相对距离的快速相干体计算方法 |
| 4.4 弹性波CT 可视化技术在震波CT 检测中的应用研究 |
| 4.4.1 数据体切片显示 |
| 4.4.2 基于波形特征的曲面快速追踪算法 |
| 4.5 相干体分析技术在断层可视化算法试验效果对比分析 |
| 4.5.1 断层识别可视化的一般方法 |
| 4.5.2 交互式断层可视化的设计与实现 |
| 4.5.3 断层可视化算法试验效果对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 海量CT 数据的快速渲染技术 |
| 5.1 超大规模CT 体数据的处理 |
| 5.1.1 广度八叉树 |
| 5.1.2 深度八叉树 |
| 5.1.3 增加细节层次的深度二叉森林 |
| 5.2 深度八叉树在大规模三维数据体绘制LOD 技术中的应用 |
| 5.2.1 数据的表示与组织 |
| 5.2.2 LOD 体绘制 |
| 5.3 大规模三维数据体绘制二级LOD 技术 |
| 5.3.1 二级LOD 绘制 |
| 5.3.2 应用实验及结果分析 |
| 5.4 大规模CT 数据场非均衡LOD 渲染技术 |
| 5.4.1 三维曲面的二维网格表示 |
| 5.4.2 满二叉树的LOD 方案 |
| 5.4.3 基于一种不完全二叉树的多级分层技术方案 |
| 5.4.4 不完全二叉树的生成与应用 |
| 5.5 体绘制算法的并行处理技术 |
| 5.5.1 引言 |
| 5.5.2 并行计算机的分类及存储方式 |
| 5.5.3 计算机集群与PVM 和MPI |
| 5.5.4 建立体绘制并行运算集群 |
| 5.5.5 体绘制的并行实现 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 虚拟现实CT 检测数据可视化系统 |
| 6.1 绪言 |
| 6.2 视觉与立体显示技术 |
| 6.2.1 立体显示原理 |
| 6.2.2 立体显示的实现 |
| 6.2.3 虚拟现实中的视觉仿真设备 |
| 6.2.4 一种多通道硬件系统设计方案 |
| 6.2.5 图像拼接与边缘融合 |
| 6.3 虚拟现实可视化软件系统的开发 |
| 6.3.1 基于OpenGL 的三维立体显示软件设计 |
| 6.3.2 基于WTK 的虚拟现实系统设计 |
| 6.3.3 基于VTK 的三维可视化开发技术 |
| 6.4 三维ICT 虚拟现实数据分析可视化系统软件设计 |
| 6.4.1 软件系统构成 |
| 6.4.2 软件功能设计 |
| 6.4.3 软件实现及应用实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）基于GPU的医学图像三维可视化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 医学图像的三维可视化及其应用 |
| 1.3 论文的研究背景及意义 |
| 1.4 论文的研究内容 |
| 1.5 论文的结构 |
| 第二章 体绘制算法综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光线投射算法 |
| 2.3 足迹表算法 |
| 2.4 错切变形算法 |
| 2.5 基于纹理的体绘制算法 |
| 2.6 以上四种算法的特点比较 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于GPU的医学图像快速体绘制算法 |
| 3.1 光线投射算法的绘制流水线 |
| 3.1.1 重构 |
| 3.1.2 分类 |
| 3.1.3 光照 |
| 3.1.4 图像合成 |
| 3.2 基于GPU的光线投射算法 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 光线投射算法的算法原理 |
| 3.2.3 光线投射算法的具体实现 |
| 3.2.4 实验结果及分析 |
| 3.2.5 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于GPU加速的医学数据内涵信息可视化 |
| 4.1 基于GPU的医学图像快速体切割算法 |
| 4.1.1 相关研究 |
| 4.1.2 体切割算法及实现 |
| 4.1.3 实验结果及分析 |
| 4.1.4 结论 |
| 4.2 基于影响因子的医学图像快速体绘制算法 |
| 4.2.1 相关研究 |
| 4.2.2 传递函数的构造 |
| 4.2.3 绘制方法 |
| 4.2.4 实验结果及分析 |
| 4.2.5 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 今后工作展望 |
| 攻读硕士期间完成或发表的论文 |
| 致谢 |
（7）基于体绘制的三维可视化算法的优化实现研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目次 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的工作和组织结构 |
| 2 体绘制原理与方法 |
| 2.1 光学模型 |
| 2.2 体绘制方法 |
| 2.2.1 图像空间扫描的体绘制技术 |
| 2.2.2 物体空间扫描的体绘制技术 |
| 2.2.3 频域体绘制技术 |
| 2.2.4 纹理映射硬件支持的直接体绘制 |
| 2.2.5 总结 |
| 2.3 光线投射算法 |
| 2.3.1 基本原理 |
| 2.3.2 颜色赋值 |
| 2.3.3 图像合成 |
| 2.3.4 改进的光线投射体绘制算法 |
| 3 CPU概述和SIMD指令集 |
| 3.1 CPU概述 |
| 3.1.1 缓存 |
| 3.1.2 分支预测 |
| 3.1.3 部分写入延迟 |
| 3.2 SIMD指令集 |
| 3.3 SIMD编程 |
| 4 VTK简介和体绘制算法分析 |
| 4.1 VTK简介 |
| 4.2 体绘制算法分析 |
| 5 体绘制算法的实现优化 |
| 5.1 实验方法设计 |
| 5.1.1 微观测试方法 |
| 5.1.2 宏观测试方法 |
| 5.2 微观测试分析 |
| 5.2.1 向量元素求和 |
| 5.2.2 整数向量乘法 |
| 5.2.3 除法 |
| 5.2.4 浮点转换 |
| 5.2.5 数学函数 |
| 5.3 宏观测试分析 |
| 5.3.1 预处理部分 |
| 5.3.2 渲染部分 |
| 5.4 缓存使用分析 |
| 5.4.1 预处理部分 |
| 5.4.2 渲染部分 |
| 5.5 并行化 |
| 6 实验结果与分析 |
| 6.1 实验结果 |
| 6.1.1 光线投射算法与错切-变形算法效果对比 |
| 6.1.2 定点数优化效果 |
| 6.1.3 空区域优化效果 |
| 6.1.4 优化实现性能比较 |
| 6.1.5 多线程优化效果 |
| 6.1.6 光线投射算法与纹理映射算法效果对比 |
| 6.1.7 测试数据集示意图 |
| 6.2 分析 |
| 6.2.1 设计层次上的优化 |
| 6.2.2 实现层次上的优化 |
| 6.2.3 总结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（8）基于GPU的高质量交互式可视化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究进展及现状 |
| 1.2.1 典型体绘制算法 |
| 1.2.2 通用图形硬件的发展 |
| 1.3 论文的主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 体绘制理论及基于纹理映射体绘制算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 体绘制理论基础 |
| 2.2.1 体绘制积分等式 |
| 2.2.2 体绘制积分的分析 |
| 2.2.3 体绘制积分的数值求解 |
| 2.3 基于纹理映射体绘制算法概述 |
| 2.3.1 基于二维纹理映射的体绘制算法 |
| 2.3.2 基于三维纹理映射的体绘制算法 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于per-pixel光照处理的高质量体绘制算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 体绘制中的光照模型 |
| 3.2.1 反射光照模型 |
| 3.2.2 图形硬件的Gouraud和Phong明暗处理 |
| 3.3 纹理映射体绘制中的高质量光照效果 |
| 3.3.1 基于归一化梯度的per-pixel光照计算 |
| 3.3.2 基于图形硬件的实现 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于图形硬件的交互式多维传递函数设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 快速区域投影变换 |
| 4.2.1 三维物空间模型变换 |
| 4.2.2 三维投影变换 |
| 4.2.3 归一化区域投影变换 |
| 4.3 空间多维传递函数设计 |
| 4.3.1 颜色与阻光度传递函数 |
| 4.3.2 基于区域信息的多维传递函数 |
| 4.3.3 基于图形硬件的多维传递函数实现 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于数据分类的纹理映射体绘制算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于组织分割的数据场快速体绘制 |
| 5.2.1 基于数学形态学和模糊连通度的医学图像分割 |
| 5.2.2 应用局部传递函数的分割体数据绘制 |
| 5.2.3 实验结果与分析 |
| 5.3 基于区域分类的交互式体切割 |
| 5.3.1 体切割中空间传递函数的设计 |
| 5.3.2 任意形状体切割算法 |
| 5.3.3 实验结果与分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 基于动态纹理的大规模数据场体绘制算法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数据分块和纹理动态载入 |
| 6.2.1 体绘制积分的分解 |
| 6.2.2 体数据分块 |
| 6.3 体绘制中梯度的实时计算 |
| 6.3.1 三维梯度算子 |
| 6.3.2 基于图形硬件的三维梯度计算 |
| 6.4 实验结果与分析 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 基于 PC硬件的医学影像可视化系统的设计与实现 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 系统功能分析与设计 |
| 7.2.1 网络通信模块的设计 |
| 7.2.2 数据管理模块的设计 |
| 7.2.3 影像显示模块的设计 |
| 7.3 可视化模块中的关键技术及实现 |
| 7.3.1 体绘制算法框架的实现 |
| 7.3.2 分割算法框架的实现 |
| 7.4 系统主要功能界面 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
| 附录A |
（9）医学三维动态超声实时体绘制（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 通用的体绘制硬件加速算法 |
| 3 医学三维动态超声硬件加速体绘制 |
| 4 实验与讨论 |
四、基于PC系统的快速体绘制实现（论文参考文献）
- [1]嵌入式环境下面向三维战场的虚拟现实技术研究[D]. 盛常冲. 国防科技大学, 2017(02)
- [2]基于PC集群的电磁环境并行计算与可视化方法研究[D]. 于荣欢. 国防科学技术大学, 2011(04)
- [3]医学图像快速标准化绘制技术研究[D]. 孙安玉. 南方医科大学, 2011(05)
- [4]医学图像体绘制及其加速技术研究[D]. 董现玲. 南方医科大学, 2010(04)
- [5]工业CT数据分析及可视化关键技术研究[D]. 马晓晨. 天津大学, 2009(12)
- [6]基于GPU的医学图像三维可视化技术研究[D]. 卜祥磊. 南方医科大学, 2009(01)
- [7]基于体绘制的三维可视化算法的优化实现研究[D]. 范翔. 浙江大学, 2008(09)
- [8]基于GPU的高质量交互式可视化技术研究[D]. 郑杰. 西安电子科技大学, 2007(04)
- [9]医学三维动态超声实时体绘制[J]. 郝立巍,陈武凡. 南方医科大学学报, 2006(03)
- [10]八叉树编码体数据的快速体绘制算法[A]. 宋涛,欧宗瑛,刘斌. 大连理工大学生物医学工程学术论文集（第2卷）, 2005