自从X射线发明以来，随着B超、CT、MRI、PET等成像技术的出现，传统的医学诊断方式产生了革命性的变化。使用计算机对成像进行处理和显示的可视化系统，为医生提供了更精确、更便捷的诊断方式。MRI（核磁共振成像）是一种生物磁学核自旋成像技术。MRI的优点是对人体没有损伤；能获得脑和脊髓的立体图像；具有多参数成像、多层面扫描成像、多方位成像；不需造影剂便能显示血管等。医学图像三维可视化技术不仅能提高医疗诊断水平，同时还在手术规划与模拟、解剖学教育和医学研究中发挥着重要作用。该技术包括表面重建和体绘制等技术。本文主要研究的是MRI图像的三维可视化技术，这也是当今医学可视化的研究热点之一。　　 本文从介绍国内外论述的关于MRI及三维可视化技术的发展开始，研究了MRI成像原理和成像特点，以及三维重建与可视化技术，对比了表面绘制的Marching Cubes算法和体绘制的光线投射法。由于MRI图像具有组织边界模糊的特点，因此表面绘制法对MRI图像的重建效果不好，而更适合采用体绘制法进行可视化。但体绘制法却面临着数据量大，绘制速度慢的缺点，因此本文通过改进光线投射模型的三种方法（跳过空体素、减少投射光线和提前终止光线合成），以及对插值算法进行加速，有效提高了体绘制的速度。然后通过计算机仿真来实现改进算法产生的结果。试验结果表明，在对MRI图像的插值加速算法中，将模糊阈值定位0.1最为合适。使用加速的方法绘制的图像在清晰度上不仅没有下降，而且绘制速度提高了39％。另外，为了增强MRI图像的器官、组织间的轮廓，采用梯度面增强和表面绘制与体绘制结合两种方法来增强界面，克服了MRI成像模糊的缺点。还引入了双目立体视觉原理，增强三维图像的立体效果。　　 最后，针对MRI图像数据的特点，综合利用多种可视化技术和加速算法，在PC机上开发出一套交互式的医学图像三维可视化软件，对医学图像数据进行可视化处理和显示，使得功能更强，信息更丰富、更快速。