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海量断层数据的三维重建算法优化

作　者: 夏佳
导　师: 曾致远；李衷怡
学　校: 华中科技大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: MC算法优化三维重建双缓存三层交换
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 48次
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内容摘要

MC(Marching Cubes)算法作为一种经典的三维重建算法,得到了广泛的应用。但针对海量断层数据,采用MC算法进行三维重建时,存在很多问题:如拓扑关系的求解,算法程序效率的提高等等。因此,三维重建算法的优化问题便成为当前研究的一个热点。文章首先介绍MC算法的基本原理与实现流程,然后介绍采用MC算法进行三维重建的主要流程,并简单介绍了构网、平滑、简化、合并这几个关键步骤。其中,平滑、简化、合并这三个步骤都是基于包含拓扑信息的网格数据进行的,因此需要对传统的构网算法实施改进:使之能够在构网的同时同步取得各三角面片间的拓扑关系。拓扑关系的取得,比较有效的方法是边构网边获取,但对于海量断层数据,这一方法面临计算资源与计算规模之间的矛盾,为了解决这一矛盾,文章提出了“双缓存、三层交换”的方法对构网关键算法进行优化,使得算法程序既能满足海量断层数据处理的要求,又能满足算法程序性能的要求。文章着重分析了这一方法的机理与实现流程,最后结合实际数据对算法程序性能进行对比分析,得出结论。从结论分析可以得出,针对海量断层数据处理,利用MC算法进行三维重建时,“双缓存、三层交换”的机制确实能在一定程度上给算法程序的性能带来提升,能够达到优化算法的目的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 研究的目的和意义  8
  1.2 研究背景及现状  8-11
  1.3 选题来源及论文结构  11-13
2 MC 算法简介与实现流程  13-23
  2.1 MC 算法简介  13-14
  2.2 MC 算法流程实现  14-22
  2.3 本章小结  22-23
3 MC 算法优化  23-39
  3.1 三维重建流程  23-24
  3.2 MC 算法流程改进  24-27
  3.3 三角面片间拓扑关系的表示与存储  27-31
  3.4 MC 算法优化策略  31-35
  3.5 核心代码分析  35-38
  3.6 本章小结  38-39
4 结果分析  39-44
  4.1 数据来源  39
  4.2 运行环境  39-40
  4.3 时间性能分析  40-41
  4.4 空间性能分析  41-42
  4.5 综合性能分析  42-43
  4.6 本章小结  43-44
5 总结与展望  44-46
致谢  46-47
参考文献  47-50
附录 1 攻读硕士学位期间发表论文目录  50-51
附录 2 程序使用的数据结构  51-56

海量断层数据的三维重建算法优化

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