高强度聚焦超声(简称HIFU)技术是近年来肿瘤无创治疗领域的发展热点。HIFU的治疗原理是将体外超声波聚焦到体内肿瘤组织,使焦点区域瞬间产生65 C以上的高温,从而使肿瘤组织瞬间发生不可逆地凝固性坏死。HIFU治疗过程中的一个关键环节是对治疗靶区的精确定位。二维诊断超声以其成像快速、灵活、便于系统集成、成本低等优点,成为目前HIFU设备中主要的定位方式。然而其成像质量的固有缺陷,难以实现对治疗靶区的三维空间定位。因此,寻找一种有效的三维定位方式来辅助现有的机载超声进行定位,成为HIFU技术研究和工程应用中期待解决的难题。随着计算机技术的发展,计算机三维重建技术作为计算机辅助设计与计算机图像学中的一个重要领域,近年来成为研究的热点。将一组二维医学图像利用计算机技术进行三维重建和显示,可以帮助HIFU医生获得治疗靶区的三维空间位置关系,可以确保治疗过程中声通道的安全。为了实现利用计算机图形图像技术来辅助机载超声进行HIFU手术定位的目标,课题组将这一目标分割成三个模块(图像分割与配准、可视化、人机交互)分别进行研究和实现。本文研究了其中可视化模块的设计和实现。主要研究了体绘制中的关键技术和基于VTK的可视化模块的实现方法。全文共分两大部分分别进行介绍。第一部分是论文的理论部分,研究了利用体绘制方法进行可视化的关键技术。该部分分为三章,第一章介绍医学图像的可视化,第二章详细介绍了体绘制中映射函数的设计、推导和计算过程。第三章是对第二章算法的分析和解释。第二部分是论文的实践部分,在第一部分的基础上,利用VC++开发平台和VTK开发包,编程实现可视化模块。该部分分为五章,第四章介绍需求分析和模块设计,第五～七章从图像读取、图像处理和图像显示的角度,分别介绍了可视化流程中各个子模块的实现过程。第八章综合前几章的内容,给出了一个完整的实例实现过程。本文实现的可视化模块,可以方便地对标准医学图像数据进行读取、处理和显示。利用本文介绍的映射函数的设计方法,同时辅助适当的手动调节,可以得到比较满意的三维可视化效果。在后续工作中,配合课题组的其它模块(分割、配准和人机交互),可以实现完整的HIFU手术导航系统。