乳腺三维成像作为判断乳腺肿瘤最直观简便的方法,已经成为世界上各大超声厂商和医疗机构的研究热点。与传统二维乳腺超声相比,乳腺三维成像可立体展示整个乳房的结构,360度无死角的查看乳房的任意切面,大大增强发现乳腺肿瘤的几率。本文的工作主要包括:(1)研究了乳腺三维成像的产生背景与意义,介绍了近年来国内外厂商和医疗机构的研究现状,分析了五种基本的光照模型和典型的冯氏光照模型,再重点研究近年来提出的三维阴影方面的先进算法局部环境光遮蔽算法,并对这些模型进行了验证和分析;(2)为了生成高质量的乳腺三维图像,在散射和阴影模型基础上,提出一种全新的光照模型。本文提出的算法包含散射、阴影和高光反射,对光照的颜色和阴影分离计算,允许指定不同颜色通道的相位函数方程,可自定义入射光的内散射圆锥体角度和视点方向上的外散射光圆锥体角度,该模型对最终成像的阴影效果和三维颜色有很大的提升效果,对医学图像的医学特征等能很好的自定义,辅助分析人员对图像做出正确的判断。本文在研究现有三维光照模型基础上,模拟现实生活中的光照原理,提出一种新的光照模型,研究结果表明本文提出的光照模型在成像效果上有很大的提升,性能上,一般的中高端显卡都能够保持相对较高的帧速率。本文的研究对其它领域的三维成像的研究和应用也有一定积极促进作用。