直接体绘制是一种高效且强有力的三维体可视化方法。因为传递函数赋予体数据中的每个体素光学属性值：阻光度值决定哪些感兴趣的结构被显示,颜色值决定了如何更直观的显示不同的感兴趣结构,因此,传递函数在直接体绘制中起着决定性的作用。由于两维传递函数的直观性和交互性,它是最常用的传递函数之一。但是它还存在一些问题需要进一步研究：边界信息扩散严重、不明显的边界信息,相邻拱形结构之间出现大量的重叠区域,不同感兴趣结构重叠于两维传递函数空间等问题。首先,为了解决体数据不同物质之间的边界信息在传递函数空间并不明显,甚至在相邻的拱形结构间会出现重叠的问题,本文提出一种基于电荷体密度和电场力的两维传递函数空间。与传统的两维传递函数空间不同,该空间可以显著降低相邻拱形之间的重叠区域,并提供紧凑的拱形信息,因此用户设计传递函数更容易并可以得到满意的可视化结果。为解决在两维传递函数空间拱形结构扩散严重,无完整的边界信息显示,甚至当相邻的拱形结构出现交叠重合等的问题,Is两维传递函数空间被提出,以便更好地在传递函数空间突显体数据中感兴趣的边界信息。各种体数据的实验结果表明,不同物质的边界信息在该空间表现为梯形结构,且边界信息相对于两维灰度-梯度空间得到更加突出显示,因此可以提供给用更有意义的设计传递函数的建议。同时,可以获得体数据中更多物质的细节信息。其次,体数据中只要具有相同灰度梯度点对的体素就被映射到两维直方图中同一个像素位置,因此必然会导致拥有相同属性的不同的感兴趣结构重叠于直方图的相同区域,这种重叠问题是在两维传递函数中是无法得到解决的。为解决这些问题,本文提出一种利用两次分水岭算法的识别重叠结构的新方法,首先利用分水岭算法基于不同感兴趣结构之间的空间位置关系识别这些结构,然后本文基于体素的灰度值属性来区分哪些空间相连的结构。针对上一种方法的分水岭算法对体数据中的灰度值过于敏感的问题,本文提出一种基于交互操作的方法识别这些重叠结构,分水岭算法的过分割现象可以通过修正灰度值的方法的很好抑制。为了降低交互操作的方法对用户设计传递函数的依赖并能自动的识别这些重叠的感兴趣结构,本文提出一种基于分水岭算法的自动识别遮挡结构的方法。首先用户设置合适的传递函数,并判断绘制结果中是否存在空间相连的感兴趣结构,分别采用物质之间的局部灰度特性或者不同结构之间的空间位置关系的方法来区分这些重叠结构。不同于传统的两维传递函数,本文方法不仅可以区分不同的重叠结构,还可以消除不同结构之间的遮挡问题。此外,本文方法可以取得高维传递函数的分类效果而不需要面临高维空间的复杂性问题。本方法在现有的大部分可视化系统中很容易实现,且可以与大部分传统的两维传递函数相结合来提高它们分类效果。