體繪制傳遞函數(shù)設(shè)定方法的研究和應(yīng)用.pdf

1、體繪制是一種重要的三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化方法，傳遞函數(shù)是體繪制過程中用以定出體數(shù)據(jù)與光學(xué)特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系的關(guān)鍵步驟，傳遞函數(shù)的設(shè)定對(duì)成像的質(zhì)量具有重要作用。然而傳遞函數(shù)的設(shè)定往往需要大量嘗試，困難且不直觀，尋找好的傳遞函數(shù)已被列為體數(shù)據(jù)可視化中的十大難題之一。 層次聚類應(yīng)用于傳遞函數(shù)設(shè)定領(lǐng)域取得了較好的效果，然而，單處理機(jī)以其有限的運(yùn)算能力和存儲(chǔ)能力難以在有效的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)模較大的三維體數(shù)據(jù)的聚類分析，為此本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了層次聚類并行算法

2、，并將其與LH直方圖相結(jié)合以指導(dǎo)傳遞函數(shù)的設(shè)定。與串行算法相比，并行層次聚類算法能在合理的時(shí)間內(nèi)對(duì)三維體數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，并以相同聚類效果完成對(duì)傳遞函數(shù)設(shè)定的指導(dǎo)，最終得到高質(zhì)量的圖像。 另一方面，若將尋找合適的傳遞函數(shù)的過程視為參數(shù)優(yōu)化問題，則可用全局最優(yōu)化的方法來處理，遺傳算法應(yīng)用于傳遞函數(shù)的設(shè)定已有相當(dāng)研究。本文將粒子群算法以自動(dòng)式和交互式兩種進(jìn)化方式應(yīng)用于體繪制傳遞函數(shù)設(shè)定領(lǐng)域，且在交互式實(shí)現(xiàn)方式中提出了基于用戶的速度更