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三维CT图像可视化技术以其克服了X线投影测量的局限性,立体直观显示复杂解剖结构等优点而广泛应用于医学辅助诊断,模拟手术等方面。其中颅颌面外科是这一技术应用最为广泛和活跃的领域。就我国当前的情况来说,工作站的使用还不是很普及,如何实现在微机上处理复杂的几何模型,是一项很有实际意义的工作。这需要有高速高效的算法来对原始模型进行简化,解决其处理,存储,传输,绘制等问题。
本文分析比较了现有的主流网格简化算法,研究了MC算法生成的三维网格的特点,以及三维显示中光照模型,在Schroeder提出的顶点删除算法的基础上,提出了一种新的三角化机制所用判据,并予以实现。这种三角化机制利用了三维图形学中视觉模型的特点,避免了原算法通过迭代步骤完成三角化的不必要的大量计算。
论文对原算法与改进算法进行了对比分析实验。实验结果表明改进算法提高了模型简化的速度,更好的适应了当前医院中以微机作为医学图像三维可视化主要平台的现实。本研究作为外科立体可视化与手术仿真系统的子课题,得到的简化模型在实验室其他同学开发的三维测量系统中得到了实际应用。模拟实验和实际应用都表明了改进算法的有效性和可靠性。