医学图像三维重建是20世纪80年代发展起来的一门新学科,它运用计算机图形学和图像处理技术,将计算过程中及计算结果的数据转化为图形图像在屏幕上显示并进行交互式处理。这样极大的提高了计算数据的处理速度和质量,实现了科学计算上具和环境的现代化。因此医学图像三维重建有着深刻的实际应用背景,目前,在诊断医学、手术规划及模拟仿真、放射治疗规划等方面都有了非常重要的应用。因此,对医学图像三维重建的研究,具有重要的学术意义和应用价值,同时也有着很好的前景。医学图像的三维重建包括对输入图像的预处理、图像分割、模型构建与绘制等主要研究内容。尝试不同的重建方法有利于解决医学中的瓶颈问题。本论文根据医学图像三维重建的实现方法,围绕绘制方法,以及绘制开发平台等方面展开工作。在MATLAB平台上进行肝脏边缘提取实验,利用文章[42]提供的人面部重建方法,采用MATLAB运用图像处理技术进行肝脏CT图像格式转换读写及图像增强,反应图像结构特征,并从二维图像中分割出轮廓曲线,本文采用20阶傅立叶级数对图像拟合,得到了效果很好的拟合曲线及轮廓曲线,并重建出肝脏三维图片。利用VTK+MFC编写了基于VTK(Visualization ToolKit)的Marching Cubes面绘制三维重建程序,在计算等值点坐标与法向量时,采用中点算法避免传统线性插值消除了二义性面,并且改进重建的效率,同时对等值面进行了平滑处理处理,得到良好的重建效果。利用MITK(Medical Imaging Toolkit)+MFC编写Raycasting算法的三维重建程序,使该程序能够对DICOM格式的CT切片数据重建出三维立体图像,并能够重建出肝脏血管。对体绘制中的光线投影体绘制(Ray Casting)编程实现,同时对影响体绘制结果的各项因素也做了验证和分析。本论文还讨论了面绘制和体绘制的光学模型,二维图形的几何变换(旋转、缩放)、立体模型的创建等内容,Marching Cubes方法的改进等,并在软件系统中予以实现;研究了数据场数据类型、以及等值面方向平滑的方法,对等值面的法向矢量场进行了平滑处理。在本文的最后,对上述三种重建实现方法的结果及各项指标做了总结和对比。证明了虽然MITK体绘制的方法可以重建出肝脏血管,但是快速性和交互性性能较差,VTK面绘制的方法可以短时间内重建并可以进行交互操作,但是并不能看到器官内部的构造。MATLAB面绘制则快速性和交互性都不兼备。