医学数据可视化和虚拟手术中的软组织建模在教育和科研中有着重要的作用。本文主要围绕虚拟手术的软组织建模和医学数据可视化展开研究工作涉及到相关基本技术、原理和算法的讨论与实现。本文的总体设计目标是,使用数字化虚拟中国人男一号高精度数据集,以及普通医学图像生成的体数据采用面绘制算法进行处理后得到的面绘制数据集,进行软组织建模,并实现相关的碰撞检测和形变效果的仿真模拟。本文采用的显示平台为Open Inventor平台,并配合OpenGL图形开发包、PhysX物理引擎以及FreeImage图像处理包进行集成开发。本研究之前,本课题组已经有了一定的研究基础,实现了虚拟仿真开发平台。这个平台使用Open Inventor作为视觉开发包、使用GHOST(General Haptic Open Software Toolkit)作为触觉开发包。本课题要为这个平台保留相应的接口。本研究的几何模型使用优化处理后的高分辨率的数字化虚拟中国人男一号三维模型数据,以提高计算执行效率。也可使用由CT和MRI图像得到的面绘制数据集。首先将图像中的像素信息存储为体数据文件,然后采用面绘制算法获得与数字人数据类似的面绘制Mesh数据结构。在面绘制的过程中为了提高系统的实时性,采用了顶点合并的算法来减少由面绘制算法生成的复杂的三角面片网格。并使用调整采样的步长即采样晶格大小的方式,达到显示的效果和显示的速度的均衡。最后,针对Mesh数据结构建立力学模型,使用软组织形变经典算法实现软组织形变的模拟。本系统实现了CT、MRI以及其他普通医学图像的面绘制算法。并使用高精度数字化虚拟中国人男一号面绘制数据集实现了心脏、脾脏等器官的软组织形变模拟。本研究可以为虚拟手术平台的开发提供软组织形变的效果,是对虚拟仿真开发平台功能的补充。