1. 研究目的与意义
选题背景:医学三维成像技术近年来获得了飞速的发展,在医学诊断领域更是得到了极其广泛的应用。
可以说,由断层成像发展到计算机断层成像,再发展到三维体积成像是医学成像发展的总趋势,是用来无损地显示人体内部形态结构或功能的三个发展阶段。
由于三维成像建立在图形几何学考虑上的因素比建立在波动物理过程考虑上的因素更多,所以应用前景较好。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:从医用三维CT序列中拼合成三维体数据,利用MarchingCube算法实现数据的三维表面网格生成,利用OpenInventor进行三维可视化。
课题难点:从医用三维CT序列中如何拼合成三维体数据是比较有难度的,需要理解三维成像的原理和方法,才能最终确定出要得出的三维体的详细数据。
MarchingCube算法在学校的学习中几乎很少见,得需要自行深入的学习这一算法,才能最终生成数据的三维表面网格。
3. 国内外研究现状(文献综述)
以 VC 应用软件的开发为背景 ,系统地总结了用 OpenG L 图形库绘制三维数据场可视化等值面的方法和流程 ,在此基础上以旋转变换为例介绍了交互式操作功能的实现算法。
三维数据场的可视化已广泛应用于有限元分析、流体计算、医学图像等领域 ,而等值面绘制是其最常用的技术。
它首先将抽象数据转化成点、线、面图元 ,赋予其颜色、透明性、材质及纹理等多种属性 ,通过几何造型、光照模型以及视点的参数控制实现图形的绘制 ,展示数据所表现的内容及其相互关系。
4. 研究方案
首先要找到用于实验的CT序列数据,然后从医用三维CT序列数据中拼合成完整的三维体数据,然后再利用MarchingCube算法实现数据的三维表面数据网格生成,最后安装Open Inventor软件开发包,利用OpenInventor进行三维可视化。
最终完成实验所要求的实验成果:从三维体数据中获取表面数据,对表面数据进行面绘制。
5. 工作计划
1-4周 查阅相关资料,找到用于实验的多组CT序列,下载Open Inventor开发包,对相关资料进行仔细阅读,掌握医用三维表面数据生成方面的相关知识,对Open Inventor软件安装后进行熟悉和掌握,为后面实验打下基础。
5-10周 通过查阅的相关资料,编写Marching Cube算法,进行多次的校对,算法很重要,不能出现任何错误,而且要掌握Marching Cube算法的具体运算方式,用于实现数据的三维表面数据网格生成,实验数据和结果用于后面的实验应用。
11-14周 调用之前的数据,然后用Open Inventor软件进行三维可视化绘制,检查最终实验成果,多次绘制,争取达到最完美,最正确的实验效果。
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