(杭州电子科技大学计算机学院，浙江 杭州310018)

0 引 言

目前三维体数据场的可视化方法主要包括完整的数据场可视化和等值面可视化，后者又分为以移动立方体方法为代表的基于曲面表示的面绘制和基于光线投射算法的等值面绘制，基于表示的面绘制主要是为了建立离散体数据的分片线性模型方便体数据分析。大多数已有方法都是基于三线性插值，追求绘制效率但损失了质量，且体数据网格点梯度需要预计算并存储，资源消耗较大，梯度计算采用中心差分法，连续性差，导致绘制质量不高。为了解决这一问题，可采用体数据的高阶插值模型用于求交和梯度计算，如三三次B样条[1]，一定程度上提高了绘制质量，但由于多项式次数高达9次，计算量太大。本文针对传统的基于光线投射算法的等值面绘制的缺陷，提出基于7方向Box样条的等值面可视化改进方法。采用文献[2]提出的4次C2连续的7方向Box样条为重建核进行拟插值，使重建后的模型具有三三次B样条(9次)相同的连续阶，不仅次数较低，且具有更好的各向同性性质，因而在对角平面的重建精度更高，减少沿轴向的瑕疵，另外求值速度也比三三次B样条高20%以上。

1 基于Box样条的重建

本文采用光线投射算法来实现可视化，并采用基于7方向Box样条拟插值模型进行求值和属性计算，下面详细介绍这种拟插值方法，并给出光线投射算法中需要用到的微分运算公式，另外为了提高求值计算的稳定性和效率，论文采用了7方向Box样条的BB形式，为了提高拟插值精度，本文增加了对体数据的预处理算子。……