医学图像三维可视化是一种将传统的计算机图形学的相关知识运用到医学领域中,在计算机上对医疗设备获取的二维断层图像,通过图形学技术的处理和转化,根据视觉原理显示为直观的三维立体图像的理论、方法和技术。因其绘制的立体图能清晰显示组织、器官等各层次结构和内部构造,辅助医生准确和可靠地进行手术方案制定与术前模拟,因此它不仅对临床医学具有重大的实用价值,对医学研究亦具有重要的学术意义,同时也逐渐成为计算机图形图像学研究的热点。本文详细地介绍了医学图像可视化发展历程和研究现状,探讨了体绘制概念以及目前用于体绘制的常用算法,并综合比较了它们的优缺点及已存在的改进方法。重点研究了光线投射算法原理、实现及存在的局限性,在分析其本身存在的参与计算的数据量巨大、重采样过程复杂、绘制图像速度较慢等问题的基础上,以及研究目前现有的加速算法的基础上,提出了基于动态包围球技术(DBS DYNAMIC BOUNDING SPHERE)的光线投射算法,利用动态的包围球技术缩短采样步长,减少不必要的采样点。对于重采样过中,对采样点坐标转换过程运用几何相关特性经矩阵变换在两坐标系中不变或者均匀变换的特性,改变采样点坐标求解顺序,进一步计算复杂度,提高了绘制速度。最后,结合3dMED和VC++6.0搭建实验平台,通过插件的方式实现本文提出的改进算法。在普通PC机相同的条件下分别用经典光线投射和本文提出的改进后的光线投射算法进行三维重建实验,从绘制的图像对比得出:改进后的算法在保证绘制图像质量的基础上,绘制速度有明显的提高,实验论证了本文提出的改进算法的医学实用价值。