体积显示技术是一种真三维显示技术,它把三维图像呈现在真实的三维空间中,具有实际物理深度,是目前三维显示领域的前沿技术。本文把体素大小均一且按笛卡尔坐标形式等距排列的体积显示称为正则体积显示。本文从正则体积显示系统的实际需求出发,研究如何利用离散的体素来最接近地表示一个连续的三维模型(体素化),以获得体数据,支持正则体积显示系统的三维显示。本文首先对三维直线、表面、和实体的体素化问题进行了研究,总结了三维直线的快速体素化算法,提出了基于三角网格的表面快速化算法和基于四面体的实体快速体素化算法。在此基础上开发了面向正则体积显示系统的快速体素化软件,快速体素化软件充分利用了SolidWorks的二次开发功能,可实现对SolidWorks中的线框模型、表面模型、实体模型的快速体素化,获得体数据,以支持正则体积显示系统的三维显示。体素化软件还提供单帧图像显示的功能,供用户实时查看体素化的结果,验证体素化算法的正确性。最后针对体素化软件的体素化结果有时不够精细的问题,开发了面向精细体素化的切片插件,切片插件采用对模型切片分层,再读取二维切片图像数据的方法,实现对模型的精细体素化,成为快速体素化软件的一个有效补充。