医学图像三维重建是医学可视化中的关键技术之一,它不仅能提供人体病灶及其周围组织器官的形状、空间分布等信息,而且可以协助医生作出更准确地诊断分析。本文针对医学图像,从医学可视化的角度出发,重点研究了面绘制算法中的移动立方体算法和体绘制算法中的光线投射算法。由于这两种传统算法存在数据计算量大、绘制速度缓慢、图像质量差等问题,本文对这两种算法的绘制速度和图像质量作了改进,并将改进后的算法应用到了放射治疗计划系统中,取得了很好的效果。本文首先对现行的医学图像三维重建算法进行了分析,并对它们的原理、特点进行了研究。然后,在对现有移动立方体算法的原理研究的基础上,针对移动立方体算法易产生过量三角面片的问题,使用面片消减和表面平滑技术对原有算法进行了改进,在不影响视觉效果的情况下,明显提高了算法的绘制速度。同时,通过研究光线投射算法的原理和所涉及的数据分类、颜色及不透明度的赋值、空间投影变换、重采样和插值计算、图像混合、光照效果等技术,针对该算法绘制速度缓慢的问题,利用图像裁剪、调整重采样和体数据的可见性测试技术来减少数据计算量,提出了一种快速体绘制方法,有效地改善了体绘制算法的速度。最后,在VC++6.0环境下,结合三维可视化开发包研发了医学图像三维重建子系统,并将该子系统集成到了放射治疗计划系统中。该子系统实现了改进后的移动立方体算法、光线投射算法和基于三维可视化开发包的任意切片提取技术,完成了三维重建、三维切割、任意切片的提取、多叶准直器的调整等功能,已被应用到了临床放疗实验中。