提出了一種基于紋理映射的體繪制算法，提高了圖像的重建效率，增強了圖像的重建效果。算法實現了對二維醫學圖像序列的三維重建，在目前通用的個人計算機上可以以近似實時的速度重建出高質量的三維圖像。針對算法中存在的問題提出了兩種不同的改進方法，取得了較好的效果。結合紋理生成的過程和紋理重采樣的過程，對重建后的三維圖像實現了交互切割的算法。
關 鍵 詞 交互切割; 紋理映射; 三維重建; 三維紋理; 三線性插值; 體繪制

與二維圖像相比，三維醫學圖像更直觀、逼真，醫生借助它能更容易地對病變進行空間定位。因此，包括三維模型交互切割功能在內的醫學圖像三維重建引起越來越多的研究者的關注。
目前三維重建的體繪制算法可以分為面繪制(間接體繪制)[1]和直接體繪制[2]兩大類。面繪制是基于圖形學的繪制方法，對形體的表示、操作和顯示都是基于圖形學中的基本元素——點、線、面來完成的。面繪制可以有效地繪制三維形體的表面，但缺乏對內部信息的表達。直接體繪制是針對三維體數據的繪制方法。與面繪制相比，雖然直接體繪制可以精確地顯示對象體豐富的內部細節，但是，體數據離散的數據格式導致物體表示精度依賴于體數據的分辨率，而分辨率的大小又直接與所占存儲量相關。另外，直接體繪制在幾何信息的表述上也顯欠缺[3]。最重要的是，它算法計算量大，實時的顯示和交互都很困難。為了能更好地顯示人體軟組織器官及其周圍組織管道系統的詳細信息，并能夠在PC機上進行實時地繪制和交互，本文采用一種新的基于紋理映射的三維重建算法。
1 基于紋理映射的體繪制算法
紋理映射的體繪制算法是一種直接體繪制技術，通過混合二維或者三維紋理數據切片來重建三維圖像。算法的原理類似于直接體繪制技術中的光線投射算法[4]，并且兩種算法得到的結果圖像也很類似。但與光線投射算法不同的是，基于紋理映射的算法利用三維空間的一致性，針對二維紋理切片而不是單個的像素進行處理。所以，比起光線投射算法，紋理映射的體繪制算法效率有明顯的提高。
1.1 算法的基本原理
基于紋理映射的體繪制算法包括兩個主要過程：紋理空間到物體空間的映射和物體空間到屏幕空間的映射，如圖1所示。