[发明专利]三维数据的裁剪方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机可视化处理技术领域，尤其涉及一种三维数据的裁剪方法及系统。

背景技术

以图形画面呈现各种各样的文件、信息、数据以方便使用者浏览、观察、整理已成为现代计算机系统最重要的功能之一。其中，虚拟实境式的图形呈现技术能让使用者方便的检视三维虚拟物体，在医学影像计算机辅助设计等多种领域都有重要的应用，虚拟实境式的图形呈现技术包括体绘制技术和面绘制技术。

医学中的图像分割是借助计算机算法将三维数据中的感兴趣区域提取出来的方法。在现有的医学图像处理技术中，无论是先分割再重建的方法，还是先重建再分割或者边分割边重建的反分割方法，都可能会产生对某一器官过度分割的情况，也存在利用常规算法无法分割器官的某一部分或者微小血管的情况，这样就需要反复调整分割过程或花大量时间修改分割结果，用户没有直观体验且操作难度大。中国专利号公开号为名102074039A，名称为“一种体绘制裁剪面绘制方法”的专利，公开了利用体数据包围盒来进行可视化裁切的技术，在可视化之时对包围盒和剪切面之外的体数据不予显示，但并没有实现对源体数据的修改，所以不能保存裁切的结果，也不能连续裁切，并且由于可视化硬件技术的限制，无法实现任意形状的裁切。

综上可知，现有的三维数据的裁剪技术，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种三维数据的裁剪方法及系统，使用户可以看到体绘制和面绘制的效果，并可以方便的对体绘制或面绘制的结果进行交互式的加工与修改。

为了实现上述目的，本发明提供一种三维数据的裁剪方法，所述方法包括：

将三维数据在投影变换下进行绘制；

选择待处理的可视化区域；

构造裁剪区域的曲线和曲面；

根据所述构造的曲面修改所述三维数据，并将所述修改后的三维数据重新绘制。

根据本发明的三维数据的裁剪方法，所述将三维数据在投影变换下进行绘制的步骤包括：

将所述三维数据在平行投影下进行体绘制。

根据本发明的三维数据的裁剪方法，所述将三维数据在投影变换下进行绘制的步骤包括：

将所述三维数据在平行投影下进行面绘制。

根据本发明的三维数据的裁剪方法，所述选择待处理的可视化区域步骤包括：

在离所述三维数据最近的且不与数据相交的平面上将需要处理的可视化区域的边缘标识出来。

根据本发明的三维数据的裁剪方法，所述构造裁剪区域的曲线和曲面步骤包括：

构造所述三维数据的长方体包围盒，并获取所述长方体包围盒的对角线长度，将所述已标识的可视化区域所在的平面从三维数据包围盒的中心沿平行投影的反方向移动，移动的距离不小于所述包围盒对角线的长度的一半；

在所述已标识的可视化区域的平面上构造闭合曲线及该闭合曲线对应的曲面；

将所述曲面沿平行投影方向拉伸形成三维闭合曲面，且所述拉伸的距离不小于所述包围盒对角线的长度。

根据本发明的三维数据的裁剪方法，所述将三维数据在投影变换下进行绘制的步骤包括：

将所述三维数据在平行投影下进行体绘制；

所述根据所述构造的曲面修改所述三维数据，并将所述修改后的三维数据重新绘制的步骤包括：

根据所述三维闭合曲面形成的三维数据与源体数据进行布尔运算。

根据本发明的三维数据的裁剪方法，所述根据所述三维闭合曲面形成的三维数据与源三维数据进行布尔运算的步骤包括：

将所述三维闭合曲面以源体数据的分辨率进行体素化；

将所述体素化后的三维闭合曲面与源体数据进行求交运算，得到源体数据与三维物体相交部分的体数据；

将所述相交部分的体数据设为背景色。

根据本发明的三维数据的裁剪方法，所述将三维数据在投影变换下进行绘制的步骤包括：

将所述三维数据在平行投影下进行面绘制；

所述根据所述构造的曲面修改所述三维数据，并将所述修改后的三维数据重新绘制的步骤包括：

根据所述三维闭合曲面形成的三维数据与源面数据进行布尔运算。

根据本发明的三维数据的裁剪方法，所述根据所述三维闭合曲面形成的三维数据与面数据进行布尔运算步骤包括：

将所述三维闭合曲面转化为闭合面数据；

将所述闭合面数据与源面数据进行求差运算，得到裁剪之后的面数据；

保留所述裁剪之后的面数据，并删除所述闭合面数据。