随着医疗图像和可视化技术的研究和应用日益成熟,西门子能源集团作为世界顶尖的提供无损探伤服务的公司,希望通过成熟的可视化技术对公司的无损探伤流程进行改进和完善。西门子自动化无损分析系统是西门子集团研究院利用三维可视化技术辅助工程师进行数据重构、三维可视化以及损伤检测分析的集成软件解决方案。随着系统损伤分析需求的增多和复杂化,当前的系统遇到了两个瓶颈：一是缺乏有效的架构设计来应对复杂的层状数据存储及管理,二是当前三维可视化系统功能以及用户体验不能灵活地应对复杂多变的需求。本文主要针对上述两个核心问题进行系统分析,提出解决方案并加以实现,具体的工作包括：(1)分析得出大规模层状探测数据的特性和数据模型。(2)以设计模式、OpenMP以及VTK为框架,辅助以双边滤波器、空间自适应高斯重构算法以及Marching cubes算法作为技术支撑,提出并设计了大规模层状数据存储、处理以及可视化的解决方案。(3)详细设计并实现了包括配置探伤工程、探测数据存储管理、数据重构、信号处理与比较、XY Graph图形分析及报表展示生成等6个关键功能模块。目前,西门子自动化无损分析系统已部署应用,为不同探测设备、多种探测方法所得到的大量探测数据提供了统一的数据重构及可视化系统,探测数据得到了良好组织,数据重构的效率提升了10倍。同时,本文设计实现的解决方案也成功应用到了西门子电磁核心缺陷检测系统以及桥面损伤分析系统中,显著提高了被探测设备的可视化效果。