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虚拟肝脏手术中的纹理表现技术

作　者: 贺敏
导　师: 熊岳山
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 计算机技术
关键词: 纹理映射视差纹理贴图虚拟手术 LOVS
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着计算机技术的飞速发展,人们对计算机生成图形的质量和速度的要求越来越高,可以显著提高图形的真实感而实现代价适中的纹理映射技术逐渐成为人们关注的研究方向。数字化技术是当今世界研究最热门、应用领域最广的技术之一。得益于“数字化人”的研究进展,人体器官的数字化三维模型的获取技术已经变的成熟容易。但对这些三维模型增加彩色纹理以体现真实感的研究并不多见。另外,在全国各学校、医院存有大量的医学教具模型,将这类模型数字化并增加纹理对多媒体教学、远程教育以及搭建虚拟手术平台均有重要意义,使之在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉。因此,本文对肝脏器官模型的数字化和纹理映射技术展开研究,并满足真实感渲染的需要。本文首先介绍了纹理映射技术定义、分类和发展状况,简要介绍了纹理函数的分类,阐述了现今普遍流行的纹理贴图技术和反走样技术。视差纹理映射技术是基于凹凸纹理映射技术基础,新近提出的实现物体表面粗糙感的一种纹理映射技术,它是对目前因计算量过大而无法应用于实时渲染系统中的位移映射技术的改进,本文提出了一种改进的视差纹理映射技术,该技术能效果更佳的实现肝脏模型表面纹理贴图,使贴图后的模型更加逼真,具有实时性好和真实感强的优点。本文所涉及的纹理映射技术、视差纹理映射技术、肝脏器官虚拟化技术等关键技术都能为虚拟手术真实化提供更好的技术支撑。同时,采用面向对象的编程思想,利用VC++开发了基于OpenGL的肝脏器官可视化平台LOVS,该系统集成了纹理映射、纹理配准、纹理拼接、纹理输出等功能。本文以采集的肝脏纹理为实例,进行了多项相关实验,并给出了实验结果,对本文中的相关技术和算法进行了有力的验证。

虚拟肝脏手术中的纹理表现技术

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