三维医学图像的可视化通常是指利用人类的视觉特性,通过计算机对二维数字断层图像序列形成的三维体数据进行处理,将其变换为具有直观立体效果的图像来展示人体组织的三维形态。目前,医学图像三维重建在诊断医学,手术规划及模拟仿真,整形及假肢外科,放射治疗规划,解剖教学等方面得到了广泛应用。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。三维医学图像可视化技术通常可分为面绘制和体绘制两大类。与面绘制相比,体绘制算法不仅能够可视化物体表面信息,而且还能够可视化物体内部信息。近年来,三维图像的体绘制方法已成为一个前沿热门方向。然而体绘制技术还远未成熟,许多问题凾待解决。本文着重对体绘制算法相关成像问题进行了研究,主要工作如下:1)首先介绍了医学图像三维重建的研究背景,并简述了医学图像三维重建的研究现状及其发展趋势。2)详细介绍了体绘制的算法分类,并在此基础上,综述了射线投射法、足迹法、剪切-曲变法,基于硬件的3D纹理映射,频域体绘制法和基于小波的体绘制等典型算法的算法思想和优缺点,而且通过列表对这些算法的特点及性能进行了分析比较,从中发现了相关体绘制算法成像中存在的问题。3)在三维体数据可视化处理过程中,选取一个好的视图可以提高对体数据处理的速度和效率。光投射算法是体绘制中一种非常重要的算法。由于该算法成熟,成像质量高,它已在许多医学可视化处理系统中得到了广泛的应用。作者提出了一种视图选择方法,它将信息熵公式与光投射算法结合在一起能够对体绘制中所选视图质量的优劣做出客观的评价。实验证明该方法既可以用于非交互可视化处理时对给定场景找到一幅最具可视化信息的视图;也可用于交互的可视化处理中引导用户确定好的视点,以便对所获取的可视化信息作出进一步的深入研究和探索。4)频域体绘制算法包括傅里叶体绘制、哈特里体绘制和傅里叶小波体绘制,它们的绘制图像易出现重影。为此作者提出在重构滤波器的选择、重采样、体数据的预处理上进行研究,将多种技术相结合去消除重影,特别是在数据预处理阶段进行相应的填零处理。实验结果表明该方法有效,在一定屏幕范围内重影消除了。5)详细介绍了傅里叶小波体绘制算法,并部分实现了该算法。针对该算法绘制出的图像呈X射线图像缺乏深度信息这一现象,作者引入负指数深度核函数去补偿它。实验证明该方法有效,使绘制出的结果图像具有一定的深度感。同时,针对傅里叶小波体绘制算法成像易出现自遮蔽现象,作者引入先前提出的视图选择方法去选取视图。实验证明:视图评价方法可找到一幅最具可视化信息的视图,可有效减少自遮蔽现象的发生,特别是在主从视觉显示系统中,服务器利用该视图评价方法找到一个好视点,再与客户机进行交互,能够提高网络交互效率。