虚拟内窥镜中的可见性分块绘制算法

摘要

本文提出了基于可见性和中心线的人体器官网格模型分块算法.考虑到肠道的饶曲特性和气管的分叉特性,此算法参考建筑物漫游的可见性分析.首先根据中心线的长度、含带的距离和弯曲程度,用中心线的法平面对网格模型进行预分块,使得器官网格模型由近似柱面(非分叉处)和近似柱面的交(分叉处)组成;然后把每个预分块的所有边界线投影到中心线的某个法平面上,用最小圆盘包围每一条边界线的投影,根据这些圆盘是否相交而判断出这些边界线是否相互可见,进而判断邻近分块是否相互可见;最后根据每个分块对应的中心线的长度、每个分块边界线对应中心线上的点所含带的距离、以及相邻分块的可见性进行非分叉处的相邻预分块之间的重复合并,使得每个分块对应的中心线的长度不要太短,而且分块的边界尽量在含带距离的最小处.首次实现了包含分叉的器官网格模型的分块处理,同时避免了以往基于中心线的分块算法将分块和可见性计算分开进行所造成的分块与器官粗细无关的缺点.