【51CTO.com原創稿件】新冠肺炎自發現以來對人們的生產生活造成了極大的影響，并且對世界各國的經濟生活都造成了不小的沖擊。在我國政府和人民的協作奮戰下，中國的新冠肺炎得到了有效的控制。然而在世界上的其他國家比如美國，新冠肺炎卻有愈演愈烈，失去控制的形式。本文將帶領讀者利用科學可視化軟件對新冠肺炎 CT 數據進行體測繪可視化，并帶領讀者了解可視化背的技術。

首先，我們訪問網站 http://covidctscans.org/ 。這個網站提供了若干國外的新冠肺炎患者的 CT 掃描數據，點擊下圖中紅框中的圖標下載原始的 CT 數據(DICOM 格式)。

新冠肺炎患者的原始 CT 掃描數據是一張一張的圖片，我們現在想辦法用 3D 的形式把它顯示出來。訪問 http://www.radiantviewer.com 下載 Radiant DICOM Viewer。在 Windows 操作系統進行安裝后，點擊打開文件按鈕，選擇下載的新冠肺炎 CT 數據文件夾，得到界面如下：

點擊 3D Volume Rendering 圖標，得到下面的界面：

我們可以清晰的看到患者的衣服和肺部組織結構，注意現在我們看到的是 3D 的醫學成像。我們可以通過適當的調整色彩，并且旋轉從多個角度觀察患者的肺部數據：

由于 Radiant DICOM Viewer 是免費軟件，因此功能有限，在色彩的選擇上只有系統默認色彩而沒有其他選擇余地。如果我們需要更好的可視化效果，需要自己編程來實現相關功能，而不是簡單的利用免費軟件。這里我們就不得不提到體測繪技術 (Volume Rendering)。

體測繪技術(Volume Rendering)是一種可視化 3D 網格數據的技術。體測繪技術將 3D 的網格數據展示在 2D 的屏幕上，同時將連續的數據轉化為離散的數據。最后體測繪需要將網格數據轉化為顏色和透明度。將網格數據轉化為顏色和透明度的函數叫做 Transfer Function。在具體的可視化過程中涉及了分類和光線追蹤等技術。具體的技術細節可以參考美國俄亥俄州立大學的課件：

http://web.cse.ohio-state.edu/~shen.94/788/Au02/VR.ppt。

在利用體測繪技術進行可視化的過程中，在不涉及復雜的可視化場景的情況下，可以利用現有的算法庫進行編程。比如利用 VTK 可以非常方便的實現等值面提取和體測繪等可視化功能。而特別專業的科學可視化需要配備專門的技術人員進行項目開發，甚至國外有些公司就是專門從事科學可視化技術和產品研發的。

作者：汪昊

簡介：汪昊，算法總監，Funplus 前人工智能實驗室負責人，恒昌利通前大數據部負責人，美國猶他大學碩士，在百度，新浪，網易，豆瓣等公司有多年的研發和技術管理經驗，擅長機器學習，大數據，推薦系統，社交網絡分析等技術。在 TVCG 和 ASONAM 等國際會議和期刊發表論文 10 篇。本科畢業論文獲國際會議 IEEE SMI 2008 最佳論文獎。

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