医疗影像存储与传输系统的主要功能是存储、传输和管理医疗影像数据,但应用三维重建和交互技术能辅助医生更直观方便地观察和操作医疗影像数据,进而更好地辅助医生进行诊断,提高医疗诊断的准确性。本文工作来源于和安科技医疗影像存储与传输系统的三维重建模块开发项目,包括三维绘制、三维测量、三维交互等功能。本文对绘制算法和交互手段进行深入研究,提出基于空间一致度的医学图像体绘制算法和基于widget的虚拟手术刀。论文主要工作如下：(1)基于空间一致度的医学图像体绘制算法空间信息对揭示体数据内部特征具有重要意义,传统基于传递函数的直接体绘制法难以有效利用空间信息,本文通过以下两个方面将空间信息引入到直接体绘制：①对于基于直方图的传递函数,提出基于特征的空间一致度概念以刻画特征的空间特性——体素的空间聚集度；②提出考虑空间一致度的自适应光线投射法,该方法能基于空间一致度自动调节颜色和不透明度以优化绘制结果。该方法在和安科技医疗影像存储与传输系统中应用结果良好。(2)基于Widget交互的虚拟手术刀虚拟手术刀通过模拟常用手术操作,允许医生使用自己熟悉的方式切割三维医疗影像数据,进而观察数据内部结构进行更好地诊断。通过设计若干widget,医生可以使用鼠标、键盘等通用设备进行直观3D交互;并利用可编程GPU,实现基于深度剥离方法的体数据切割方法,从而实现满足实时交互要求的虚拟手术刀。