基于小波的网络多分辨率体绘制

摘要

科学计算可视化技术(Visualization in Scientific Computation)又称为可视化技术(Visualization),是当前计算机科学研究的一个重要方向。在计算机三维可视化技术中，体绘制技术是重要的技术之一，与从体数据中抽取几何面进行可视化的面绘制方法相比，体绘制方法无需生成中间几何元素，而是直接对所有体素进行处理，整体合成为具有三维视觉效果的二维图像。这样，不同的内容可以在一幅图像中同时显示，便于人们对体数据进行全面综合的分析与研究。 随着因特网的普及和各种计算机网络系统（如PACS系统）的投入使用，图像信息的网络交互需求日益增长。为了适应网络环境下体数据的三维重建和交互目的，本文提出了一种网络环境下基于小波多分辨率分析的渐进式体绘制方法。本文的主要工作有： （1）在研究基于纹理映射与融合体绘制方法以及小波分析理论的基础上，提出了一种网络环境下基于小波多分辨率分析的体绘制方法。该方法利用三维小波的多分辨率分析，在服务器端将体数据逐级分解为不同分辨率下的离散平滑逼近和离散细节信号，按先粗后精的数据传输次序传输到客户端，在客户端实现渐进式的三维绘制。实验表明该方法只需12.5％或更少的体数据就能绘制出品质较高的3D图像，因此非常适合于需要频繁选择、交互图像的网络系统。 （2）对基于纹理映射的体绘制基本原理、方法及流程进行了探讨和综述；研究了体数据的分类方法和模型，并利用OpenGL三维可视化技术实现了基于小波的网络多分辨率体绘制。 （3）对网络编程接口Socket进行探讨，并在MFC环境下编写了实现网络上发送和接收数据的网络通信程序。