一种三维可视化切片显示方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无损检测技术领域，特别是涉及一种三维可视化切片显示方法。
【背景技术】
[0002] 随着工业技术的发展，在船舶、航天、兵器、化工、煤炭、铁道等行业先后开展了无 损检测技术，应用此技术，可以在大型、精良的工业器件不被拆解的情况下，观察器件的内 部信息，查看内部缺陷，提高器件的检测质量，更大程度地减少次品流入市场。随着无损检 测技术的不断深入，大型重要器件的质量也得到了不断提高，提高我国工业技术的同时也 加强了我国的国防实力。
[0003] 工业CT是无损检测技术的一种，它是在对检测物体无损伤的条件下，以二维断层 图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被测物体内部的结构、组成、材质及缺 损情况。在三维可视化中，切片显示是一个非常重要的缺陷显示功能，操作人员可以根据切 片显示，找出缺陷，同时根据三维立体图像上的切片位置信息，进一步确定缺陷方位，从而 达到更为精确地缺陷识别。
[0004] 从最新GLSL(0penGL渲染语言)实现上看，三维图像数据可以通过射线追踪算法实 现立体显示，二维图形显示技术已经从传统的管道渲染升级为可编程管道渲染，在提高渲 染效率的同时，也提高了图像显示质量。
[0005] 传统切片显示技术依赖于数据图像显示，会出现闪屏现象;在对数据进行切割后， 切片显示区域会随着变化，无法有效的显示切片位置信息。
【发明内容】
[0006] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种三维可视化切片显示 方法，用于解决传统切片显示技术会出现闪屏现象，无法有效显示切片位置的问题。
[0007] 本发明提供一种三维可视化切片显示方法，包括以下步骤：
[0008] (1)加载三维图像数据，获得该数据整块区域的坐标信息，在三维图像数据显示的 x、y、z方向上，获得每个方向上的最大最小值，根据最大最小值建立三维图像数据的外接立 方体，三维图像数据显示在三维数据显示框内；
[0009] (2)获取各坐标轴方向的切片方位信息，初始状态下，切片方位为其所在坐标轴方 向的中心位置，移动鼠标时，实时获取切片方位信息，并将其值传递到下一步骤；
[0010] (3)在切片位置所在面的两侧绘制矩形区域，矩形区域位于外接立方体与三维数 据显示框之间，同时将矩形区域渲染到帧缓存对象中；
[0011] (4)对三维图像数据进行切割，进行切片显示。
[0012] 所述步骤(1)中，最大最小值的获取遵循各个方向的等比例缩放原则，首先在获取 图片数据时得到图片的长宽像素信息（length，width)，其次将加载图片的数量设为高度信 息，即Z方向信息(height )，最后将length与width等比例缩小到-1到1的区间上，height值 按上述比例值进行缩放，从而得到Z方向的最大最小值。
[0013] 旋转三维图像数据时，外接立方体会随着旋转，步骤(3)绘制的部分矩形区域会被 遮挡，因此需要判断是否采用遮挡绘制，判断过程如下：
[0014] 当三维数据旋转到视点刚好可以看到外接立方体的另一个面时，是进行遮挡绘制 的临界点，计算临界点夹角α，计算公式为a = arcco sLi/Lo，其中，Lo为视点到物体中心的距 离，Li为物体中心到该面的最小值；
[0015] 根据视点到物体中心的单位向量以及物体中心到对应面的单位向量来计算外接 立方体各个面与视点之间的夹角β，其中，视点到物体中心的单位向量为z轴正方向，即（0， 〇，1)，物体中心到对应面的单位向量根据GLSL着色语言提供的旋转矩阵获得，具体计算过 程如下:根据向量乘积定义 s 5 = Ηx Is卜。。s#，其中，W为3:的长度，为向量_s的长度，由上述公 式可知，夹角可以根据向量乘积公式〃获得，当向量的长度为单位向量时，视点 与对应面的夹角为〃 =·s);
[0016] 当(β-α) 2 0时，进行遮挡绘制，（β-α)<〇时，进行非遮挡绘制。
[0017]如上所述，本发明根据切片方位信息，在三维图像数据的切片位置所在面两侧绘 制矩形区域，根据绘制的矩形区域，可以取得以下有益效果：
[0018] 1、通过操作查看切片时，可以通过矩形区域在三维图像数据上的位置更立体形象 的发现切片所在面。
[0019] 2、在切片上发现缺陷时，可根据三维显示数据上的切片位置，通过切割三维数据， 在三维数据上进一步查看、分析缺陷信息。
[0020] 3、三维数据切割后，仍然可以获得全面的切片方位信息，使得切片操作简便、清 晰。
【附图说明】
[0021] 图1显示为正面显示图形与图像数据示意图。
[0022]图2显示为旋转之后显示图形与图像数据示意图。
[0023]图3为旋转至临界点的场景俯瞰示意图。
[0024]图4为临界点不意图。
[0025]图5为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0026]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明 书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0027]如图1-5所示，本发明提供一种三维可视化切片显示方法，包括以下步骤：
[0028] (1)加载三维图像数据2,获得该数据整块区域的坐标信息，而后在三维图像数据2 显示的X、y、ζ方向上，获得每个方向上的最大最小值，根据最大最小值建立三维图像数据2 的外接立方体4,三维图像数据2显示在三维数据显示框1内。所述步骤（1)中，最大最小值的 获取遵循各个方向的等比例缩放原则，首先在获取图片数据时得到图片的长宽像素信息 (length，width)，其次将加载图片的数量设为高度信息，即Z方向信息（height)，最后将 length与width等比例缩小到-1到1的区