冠状动脉介入术(PCI)是用于治疗冠状动脉疾病的安全且高效的手段。然而，由于操作者无法直接观察病灶，以及手术工具的柔性等原因，使其难于学习和掌握。传统教学训练一般在生物性客体或非生物性客体上展开。对于前者，不仅成本高昂，无法重复使用，且饱受公众非议。对于后者，虽成本相对较低，且可重复使用，但缺乏足够的真实性。此外，人类遗体无生理活动，而活体动物的解剖结构则与人类有明显不同。针对上述问题，我们设计开发出一种基于真实病例的PCI计算机仿真系统。该系统具有场景接近真实，无辐射，无需消毒，可重复操作，无时间和地点限制等特点。本文研究为该系统创建虚拟人体解剖环境的相关技术，已取得的主要成果有:　　第一，针对主动脉的可视化需求，我们提出基于测地活动轮廓(GeodesicActive Contours，简称GAC)的处理流程。其运算以体数据的特征图像和初始水平集为输入，准确探测主动脉内腔边缘，从而通过面绘制得到主动脉的表面模型。为提高虚拟解剖环境的真实性，我们针对上述处理流程进行改进，获得心脏的近似表面模型。该模型能够给使用者提供更为直观的视觉感受，为其判断冠状动脉各分支的相对位置提供参考依据。　　第二，针对冠状动脉的可视化需求，我们先提出基于CURVES的基础处理流程，并通过该流程获得冠脉网络主要分支的表面模型。为获得更完整的分支，我们对上述方法进行改进，提出管状物增强的处理流程，并通过该流程获得更为完整的冠脉网络。该流程针对冠脉次级分支这类管状物的横截面直径较小的特点，对其亮度进行增强，有效改善图像质量，利于这类结构的探测。相对完整的冠脉模型能扩大虚拟操作的范围，丰富训练内容。　　第三，为提高血管模型在仿真中的交互效率，我们提出模型数据的优化处理流程。该流程在不明显破坏几何特征的前提下，尽可能多地精简了多边形（完整模型精简达99％）。在所得模型与虚拟导管的交互仿真中，获得大于10fps的显示效果。为提取血管模型的中心线，我们引入基于Voronoi图的类水平集演进方法。所得中心线将为手术过程状态化建模提供基本几何信息。