[发明专利]基于Unity3D采集数据的模拟成像方法

权利要求书

1.一种基于Unity3D采集数据的模拟成像方法，其特征在于，包括：

建模步骤：根据采集数据，获取采集数据集；

通过采集数据集生成以下任一个或者任多个模型：

-立方体；

-Unity3D中的Texture3D；

采样像素点步骤：立方体的坐标映射到Texture3D里从而生成像素点；

利用光线追踪采样像素点信息，获取采样像素点信息；

拟合成像步骤：根据采样像素点信息，获取像素集信息；

综合处理像素集信息，获取成像信息。

2.根据权利要求1所述的基于Unity3D采集数据的模拟成像方法，其特征在于，建模步骤包括：

第一读取Dicom文件步骤：根据采集数据集的Dicom文件的Tag，获取生成立方体相关参数；

第二读取Dicom文件步骤：根据采集数据集的有效Dicom文件数，获取断层图数量参数；

所述生成立方体相关参数包括：像素列数参数、像素行数参数、像素间距参数、以及图间间距参数。

3.根据权利要求2所述的基于Unity3D采集数据的模拟成像方法，其特征在于，建模步骤还包括：

获取立方体实际尺寸步骤：根据生成立方体相关参数、断层图数量参数，获取立方体实际尺寸参数。

4.根据权利要求2所述的基于Unity3D采集数据的模拟成像方法，其特征在于，像素间距参数包括：像素间距行参数和像素间距列参数；

所述立方体实际尺寸参数包括：立方体实际长度参数、立方体实际宽度参数以及立方体实际高度参数。

5.根据权利要求2所述的基于Unity3D采集数据的模拟成像方法，其特征在于，建模步骤还包括：

存放数据步骤：在Unity中创建特定尺寸的Texture3D；

在CPU内存中声明特定长度的Color数组；

读取采集数据的灰度值参数，将灰度值参数存放于Color数组中；

将存放于Color数组中的灰度值参数应用到Texture3D。

6.根据权利要求5所述的基于Unity3D采集数据的模拟成像方法，其特征在于，采集像素点步骤包括：

坐标映射步骤：获取立方体姿态矩阵的逆参数，在GPU中，将所述立方体姿态矩阵的逆参数空间中的点转换到立方体的本地坐标下；

Texture3D像素采集步骤：根据存放于Color数组中的灰度值参数，获取灰度最大值参数或者灰度最小值参数；

采集自定义步骤：根据采集步长参数、成像亮度参数，获取采集步长信息、像素亮度系数信息。

7.根据权利要求6所述的基于Unity3D采集数据的模拟成像方法，其特征在于，采集像素点步骤还包括：

输出到平面片元步骤：生成特定平面；根据采集步长信息，利用光线追踪算法，以当前观察的位置作为光线发射的起点，特定平面上的片元到起点的方向作为光线发射方向，将当前光线穿过立方体的部分按特定步长采集，输出到平面的片元上。

8.根据权利要求7所述的基于Unity3D采集数据的模拟成像方法，其特征在于，拟合成像步骤还包括：

空间转换步骤：将平面当前片元的位置由模型本地空间转换到世界空间，获取光源在世界空间中的位置，再将光源以及片元都转换到立方体的模型空间下；

判断相交步骤：判断光线与立方体的位置关系状态，获得判断相交信息或者判断不相交信息；

近、远点采集步骤：根据判断相交信息，得到光线与立方体相交的交点信息；

所述交点信息包括：近点信息和远点信息；

根据采集步长信息，将交集从近点按特定采集步长取到的点的三维坐标向Texture3D持续采样，得到灰度值集合参数，直到超出远点结束。