目的
本文通过研究医学可视化的不同算法，在vc++环境下，以可视化软件包VTK为平台，编程设计实现了三维建模系统，实现了DICOM图像的三维重建。
材料与方法
使用符合DICOM标准的临床CT、MRI图像数据，在vc++环境下，基于VisualizationToolKit可视化软件工具包，设计了三维建模系统。具体方法和实现过程是：（1）分析DICOM数据标准，理解DICOM图像的数据结构和文件解析。（2）可视化技术的核心是三维空间数据场的可视化，可视化算法的基础是数据类型，医学体数据是一种基于规则网格的标量数据场。（3）可视化工具包VTK构造在C++语言之上，是一个源代码开放、资源共享的软件，封装了目前许多优秀的三维数据场可视化算法，分析介绍了其中的的类和可视化流程图。（4）利用VTK中的类编写程序设计实现了三维图像重建系统，图像读入模块读取DICOM图像数据，面绘制模块包括MC法、DC法和轮廓重建法，体绘制模块分为光线投射法和3D纹理映射，读取VTK图像模块实现VTK图像的保存与打开。在实现面绘制时根据提取的参数不同，可以绘制出不同的组织结构三维图。可以对重建出的三维立体图形进行交互，可以放大，缩小，旋转。
结果
本课题设计了三维重建系统，实现读取DICOM图像数据，利用系统模块重建构造出三维的立体图像模式。
结论
基于VTK的面绘制和体绘制系统模块适用于临床三维重建，是进行虚拟手术的基础，也可以应用于教学的三维立体演示。
关键词：VTK；三维图像建模系统；DICOM；面绘制；体绘制
Objective
Under the vc++ environment，we use VisualizatlonToolKit to construct a three-dimensional visualization system , and realize the 3D reconstruction of CT\MRI imagings by analyzing the many algorithms of medical imaging visualization.
Methods
Using the DICOM data from the clinical CT and MRI images, based on the VTK ,we design the 3D model-building system . it include the methods and process: (1)analyzing the DICOM ,then mastering the DICOM file and the data structure.(2) the core of the visualization is 3D data ,medical body data is structured grid.(3)theVtk is based on the C++. It encapsulates many visualization algorithms. (4)we design and program the 3D reconstruction system, based on the VTK. The reading-file module read DICOM data. Surface-rendering module include MC、DC and contour. Volume-rendering module include Ray-casting and 3DtextureMapping.The VTK image-reading module read the saved files. During surface-rending, we can reconstruct different tissue model by inputing different Parameters. We can manipulate the model, such as zoom , rotating etc.
Results and Conclusion
We design the 3D reconstruction system . Inputing the DICOM data ,then construct the 3D imaging model.The system can be applied in clinic ,it is the base of virtual surgery ,also it can be used in 3D-show in teaching.
Key words: surface rendering;volume.rendering;visualizationtoolkit;3D- reconstruction system
| 