王政
(白城医学高等专科学校 人体解剖及组织胚胎学教研室吉林省白城137000)
【摘要】：数据可视化，顾名思义，就是以视觉的形式将数据呈现出来，让人用二维以及三维视觉去观察数据。本文的研究对象是可视化数据在虚拟手术和人体解剖中的应用及其特点。数据能够以二维视觉或三维视觉的形式表现出来，二维可视化数据能够随意操控数据，实现数据的放大，缩小和旋转。数据的三维可视化比二维可视化在结构上更为复杂，根据其信息量大，数据清晰的特征，研究其在虚拟手术中的应用，并且构建针对人体解剖的数据模型。立足于数据的三维可视化，本文对VRML进行开发，从而重新构建人体三维。
关键词：2D数据可视化；3D可视化；人体解剖结构；研制
绪论
本文探讨的是人体结构的数据二维与三维可视化，以网络为基础的三维可视化重构和三维重建,在此基础上分析重新构建数据三维可视化的核心技术，适用范围和应用过程中的优势和劣势。本文对比了不同形式的三维可视化重建的速度和质量，进而开发出一个适用于人体解剖的数据三维可视化平台。
1.首先需要收集用于研究的图像，然后分割等待重新构建的三维可视化结构，再根据需要缩小原图，从而提高资源利用率。一方面能够迅速重新构建数据，另一方面也最大限度确保了结构的完整。
2.人体数据的显著特征是信息量十分巨大，而数据可视化的基本要求是呈现的方式必须是灵活的。基于理论知识，本文结合了典型的处理数据图像方法，创建了人体解剖结构的2D可视化模块。CVH-2D模块的开发极大地推动了医学的发展，使传统的医学类图像能够以更加生动灵活的方式呈现出来，并且可以对数据进行任意的旋转，方便清晰观察人体中具体的某一个结构。
3.人体数据三维可视化模块的开发离不开其基本原理和计算方法的应用。在人体解剖结构中，通过对三维医学图片进行处理，可以清晰地观察每一个经过重新构建后的结构的显著特点，还能够对图片进行随意的缩小或放大，调整图片的颜色等等。
一．材料与方法
1.软硬件环境
1.1计算机的基本配置：0.5G的机身内存。
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1.2计算机系统:Windows XP系统
1.3 需要使用的软件和数据：PS软件的8.0版本，VTK图形库、数据集，VC++ 6.0开发集成环境。
二．进行本研究的主要方法及步骤为下
1.收集用于研究的与我国人数据相关的图像信息，明确需要重新构建的数据结构，利用PS 8.0软件分离已经经过定位的图像数据。在此基础上，按照需求缩小人体解剖结构中的图片，寻找最合适的处理图片方法，确定最终的图片大小。
2.人体解剖结构的数据最突出的标志是信息量十分大，人们对于数据可视化的呼声越来越高。基于数据图像化处理的要求，本文引用VTK数据库中的数据及其处理图像的典型方法，创建全新的数据可视化程序，为CVH-2D，其中2D表示的是二维，CVH-2D能够对人体解剖结构的数据实现图像灵活显示。
三．结果
1.中国可视化人数据集中分配分割的想法得以实现，在可分割的基础上还能够实现图像的裁剪与缩小，资源利用率大大提高。在解剖过程保持结构完整的基础上完成结构重组，突破了传统的分割无法重组的现象。本文主要探索图像的二维，三维显示，在此技术基础上还能够实现图像的放大缩小，并且提供了标准的研究路径。
2.中国可视化人数据集中的灵活操作已经得到体现。二维的持续模块在今后医学研究领域上起到不可忽视的作用，图像能够快速显示出来，给图片的浏览提供很大方便，并且能够随意对图像进行快速扩大缩放，360度随意旋转，能够在窗口中找到最好的位置摆放，在解剖结构观察上提供较大便利。
3.中国可视化人数据集中的操作实现三维可视化。通过自主研发的三维技术来实现关节的重组，还能够清楚辨识出结构特征，观察的角度非常灵活，360度无死角都能够进行观察，根据自己的需要去扩大缩小比例，观察结构在空间上明确位置。同时，这个操作还能够灵活互换，三维图像的颜色、透明度都可以根据自己需要随意调查，各种颜色都有，喜欢哪种便于观察即可调整，给图像定义特殊属性。
4.中国可视化人三维模式在虚拟空间的展示操作。此研究是基于WEb以及显示的*。VRML格式文件基础上进行程序模块输出，该文件能够在互联网中进行浏览，浏览效率高，方便快速实现互动浏览。
四．结论
1.该次研究的主要对象是中国可视化人数据集，不仅能够通过二维、三维去观察图像，还能够实现图像的准确定位以及随意缩放，图形的高清晰率为重组提供了高度准确性。能够把海量的图片进行扩大与缩小，通过裁剪来找到最适合的图像清晰度，提高重组效率。可以在普通的计算机上进行操作，对计算机的硬件要去并不高，并且能够实时进行交互操作。
2.中国的可视化人数据集对二维数据的灵活性要求较高，通过自主研发的CVH-2D技术来实现数据高分辨率，能够快速进行图形分辨率清晰度操作，方法灵活方便，在图像的缩放、旋转以及移动上，都能够提供一个全新工具。
3.此实验研究证明了，用三维的方式进行中国可视化人数据集研究是能够直观的观察结构的形态，结构的相邻关系以及形态变化的规律，重组效果与分割前不会有较大差异，可以说实现了结构分割重组不会影响结构特征。才除此之外，程序功能在扩展、修改以及升级维护上都可以轻松进行，为今后的发展奠定基础，给CVH技术的基础研发提供新方向。
4.只要把数字化的三维模式转换成*.vrml的格式，就能够实现中国可视化人数据集的网络虚拟实验操作，并且结合了WEB技术应用，能够实现人体三维结构模型在远程网络进行互动浏览。给未来的解剖教学提供新思路，也让人体构建重组的远程浏览研究有了新尝试。
5.在三维重建原理以及算法基础上，利用虚拟现实建模语言，在编程环境下进行VRML开发技术，该程序建立下输出的模块能够适用于网络现实操作的*。VRML数据格式，实现了中国可视化人三维模型在网络上进行虚拟操作的实验，可以在互联网上随意浏览，并且浏览速度极快，给人们提供极大方便。这也为人体结构重组的远程浏览实验提供了新方法，给未来的解剖教学提供新思路，使解剖医学研究走上一个全新的道路。
参考文献
【1】唐泽诗.三维数据场可视化.北京：清华大学出版社，1999.1-76.
【2】刘聚卑，庄天哥，虚拟现实在医学上的应用。北京生物医学工程，2000,19（1）：47-54.
【3】管伟光.体视化技术及应用,北京：电子工业出版社，1998.5-11.
作者简介：
王政（1970.07）男 汉族 硕士 副教授 从事人体解剖学和组织胚胎学研究
地址: 吉林省白城市棉纺路27号
电话 13596805444
论文作者:王政
论文发表刊物:《医师在线》2016年3月第5期
论文发表时间:2016/6/17
标签：数据论文; 结构论文; 人体论文; 图像论文; 中国论文; 操作论文; 灵活论文; 《医师在线》2016年3月第5期论文;