CN101022565A - 体三维显示中体素均匀分布的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，包括步骤：分析待处理的显示空间的形状、大小以及位于其中的体素的分布特点；根据所要求体素均匀分布于其中的显示空间的范围、形状以及所要求体素均匀分布方式，构造具有合适范围和形状的模板空间，以及位于所述模板空间中的、由按照所要求体素均匀分布方式排列的参考点组成的三维参考点阵；定义用于计算体素与相应参考点之间空间距离的位置偏差求取函数；逐一判断体素与相应参考点之间的位置偏差是否落在规定的容许范围内，若是，则保留体素，否则，舍弃体素。本发明能够使体三维显示中的体素在经过取舍之后按照所要求方式均匀分布在显示空间中，具有简单易行、普适性好、应用灵活的优点。

Description

体三维显示中体素均匀分布的实现方法

技术领域

本发明涉及体三维显示(volumetric three-dimensional display，是一种能够在具有真实体积的显示空间中对图像信息进行再现的三维显示)，特别是涉及基于旋转显示屏的体三维显示中的体素(voxel--volumetric picture element，是三维空间中构成三维图像的最小组成要素)均匀分布的实现方法。

背景技术

体三维显示有别于那些将图像信息再现在仅具有两个可测量维度的表面上的三维显示，它将图像信息再现在真正具有三个可测量维度的显示空间中。在已公知的现有体三维显示中，有一种通过二维显示屏的快速旋转将含有原始图像不同位置截面信息的一系列二维点阵图像按顺序显示在不同空间位置上，利用视觉暂留效应使这些点阵图像序列看似同时浮现在显示空间中，进而使其所对应形成的那些分散在不同空间位置上、具备原始图像局部三维特征的体素被融合感知为一幅浮现在显示空间中的三维图像。所述显示空间以及位于其中的体素可以利用空间直角坐标、柱面坐标或球面坐标予以描述。

在上述基于旋转显示屏的体三维显示中，无论是利用旋转中的二维发光屏主动显示二维点阵图像(参见US4160973，1979.7.10；“基于旋转二维发光二极管阵列的体三维显示系统”，林远芳、刘旭、刘向东、张晓洁，光学学报，第23卷第10期，第1158～1162页，2003年10月)，还是利用旋转中的二维投影屏被动显示二维点阵图像(参见US6554430，2003.4.29)，所对应形成的体素都不是均匀分布在可构成空间直角坐标系三根坐标轴的三个相互垂直的方向上。造成这一问题的原因是：点阵图像序列因屏幕旋转而分散在显示空间中，相当于将该空间分割成包含转轴且夹角相同的多个扇区，一方面，在平行于转轴的竖直方向上，每幅二维点阵图像所对应形成的相同离轴距离的体素都是等间距排列，另一方面，在垂直于转轴的水平面上，不同离轴距离的体素分散在半径各异的一组同心圆上，相邻二维点阵图像所对应形成的体素在圆周方向上角间距相同，线间距分别成正比于体素自身与转轴间的径向距离，离转轴越近的体素在圆周方向上的线间距越小，反之越大，即，从转轴附近的中央显示区域到远离转轴的边缘显示区域逐渐由密变疏。综上所述可知基于旋转显示屏的体三维显示中体素分布特点：在显示空间中平行于转轴的竖直方向上疏密一致，垂直于转轴的水平面上疏密不一(内密外疏)，每个水平面上的分布都相同。

发明内容

本发明的目的是，提供一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，用于使体三维显示中的体素在经过取舍之后按照所要求方式均匀分布在显示空间中；进一步的目的是，提供一种基于旋转显示屏的体三维显示中体素均匀分布实现方法，用于使此类体三维显示中的体素在经过取舍之后按照空间直角坐标均匀分布在显示空间中，以克服现有此类体三维显示中的体素仅在显示空间中平行于转轴的竖直方向上疏密一致地分布，而在显示空间中垂直于转轴的水平面上疏密不一地分布这一不足，或者至少给公众提供一个有用的选择。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)分析待处理的显示空间的形状、大小以及位于其中的体素的分布特点；

2)根据所要求体素均匀分布于其中的显示空间的范围、形状以及所要求体素均匀分布方式，构造具有合适范围和形状的模板空间，以及位于该模板空间中的、由按照所要求体素均匀分布方式排列的参考点组成的三维参考点阵；

3)定义用于计算体素与相应参考点之间空间距离的位置偏差求取函数，逐一判断体素与相应参考点之间的位置偏差是否落在规定的容许范围内，若是，则保留体素，否则，舍弃体素。

所述的步骤2)包含以下情形：

如果要求体素在呈圆柱体形状的显示空间中按照空间直角坐标均匀分布，则构造内接于该显示空间的、呈长方体形状并且具有正方形底面的模板空间，以及位于该模板空间中的、由均匀分布在可构成空间直角坐标系三根坐标轴的三个相互垂直方向上的参考点组成的三维参考点阵；

如果要求体素在呈球体形状的显示空间中按照空间直角坐标均匀分布，则构造内接于该显示空间的、呈立方体形状的模板空间，以及位于该模板空间中的、由均匀分布在可构成空间直角坐标系三根坐标轴的三个相互垂直方向上的参考点组成的三维参考点阵；

如果要求体素按照柱面坐标或球面坐标均匀分布，则应按照所要求的柱面坐标或球面坐标均匀分布方式来构造相应的三维参考点阵。

所述的步骤3)具体为：

假设体素与参考点在空间中的位置偏差最大容许值为e，任意一个体素和任意一个参考点的空间直角坐标分别为(x_voxel，y_voxel，z_voxel)、(x_ref，y_ref，z_ref)，则可定义位置偏差求取函数：

$f=\sqrt{{(x_{\mathrm{voxel}}-x_{\mathrm{ref}})}^2+{(y_{\mathrm{voxel}}-y_{\mathrm{ref}})}^2+{(z_{\mathrm{voxel}}-z_{\mathrm{ref}})}^2}$

在得到位置偏差求取函数值f后，逐一判断f≤e是否成立，若是，则说明所述体素与所述参考点之间的位置偏差落在规定的容许范围内，认为两者在空间上重合，体素予以保留，否则，舍弃体素。

本发明所述的方法中：

所述体三维显示为基于旋转显示屏的体三维显示。

所述显示屏包括矩形屏和圆形屏，用于显示具有按行列方式等间距排列的像素(pixel--picture element，是二维图像的最小组成要素)的二维点阵图像。

所述显示屏呈矩形形状，用于显示具有按行列方式等间距排列的像素的二维点阵图像；所述待处理的显示空间呈圆柱体形状；所述待处理的体素的分布特点是，在所述显示空间中平行于转轴的竖直方向上疏密一致，在垂直于转轴的水平面上疏密不一，每个水平面上的体素分布都相同；所要求体素均匀分布方式是，按照空间直角坐标均匀分布在圆柱形显示空间中。

所述的步骤2)具体为：

构造内接于所述圆柱形显示空间的、呈长方体形状并且具有正方形底面的模板空间，以及位于该模板空间中的、由均匀分布在可构成空间直角坐标系三根坐标轴的三个相互垂直方向上的参考点组成的三维参考点阵，该点阵中的参考点在水平面横、纵方向上的相邻间距相同，且至少等于该模板空间中待处理的体素在水平面圆周方向上的最大相邻间距，参考点在竖直方向上的相邻间距等于该模板空间中待处理的体素在竖直方向上的相邻间距。

所述的步骤3)具体为：

假设体素与参考点在Θ、R方向上的位置偏差最大容许值分别为e₁、e₂，水平面上的任意一个体素和任意一个参考点的柱面坐标分别为(r_voxel，θ_voxel，z)、(r_ref，θ_ref，z)，首先判断|θ_voxel-θ_ref|≤e₁是否成立，如果是，则说明所有具有θ_voxel坐标的体素与所述参考点在Θ方向上的位置偏差都落在容许范围内，接着判断|r_voxe-r_ref|≤e₂是否成立，若是，则说明坐标为(r_voxel，θ_voxel，z)的所述体素与所述参考点在R方向上的位置偏差也落在容许范围内，可认为两者在空间上重合，因此该体素予以保留；若|θ_voxel-θ_ref|≤e₁不成立，则不必再进行后续操作，而是逐个以其它参考点为基准重复上述过程，得到另一些需要保留的体素。

本发明具有以下优点及积极效果：

能使体三维显示中的体素在经过取舍之后按照所要求方式均匀分布在显示空间中，具有简单易行、普适性好、应用灵活的优点。对于现有的基于旋转显示屏的体三维显示系统，无需改动硬件就能实现体素按照空间直角坐标均匀分布，克服现有此类体三维显示中的体素仅在显示空间中平行于转轴的竖直方向上疏密一致地分布，而在显示空间中垂直于转轴的水平面上疏密不一地分布这一不足。由于体素是三维空间中构成三维图像的最小组成要素，其分布均匀与否直接影响到三维图像再现效果的好坏，因此本发明更进一步的有益效果是，能有效地消除体素分布不均匀给三维图像再现带来的后续不利影响。

应用了本发明的基于旋转显示屏的体三维显示系统相比于现有的此类体三维显示系统，将在克服由于体素分布不均匀引起的那些不尽如人意的问题、改善三维再现效果方面具有显著的进步。更具体地说，在现有的此类体三维显示中，体素在垂直于转轴的水平面上分布疏密不一，从转轴附近的中央显示区域到远离转轴的边缘显示区域逐渐由密集变为稀疏，这会使不同显示区域内的同一幅原始三维图像具有不同的再现效果，此外，转轴附近只有较小空间可以用来分散体素，可能会因为体素过于密集而导致该区域内再现信息模糊不清；而应用了本发明的此类体三维显示中的体素在整个显示空间中都是按空间直角坐标均匀分布，这种疏密一致性能够使显示空间中不同显示区域内的同一幅原始图像始终具有相同的三维再现效果，无论将它平移到哪个区域，那些用来构成再现图像的体素个数及相互关系都不会改变，此外，转轴附近的体素密集情况得到改善，能使该区域内的再现信息清晰可辨。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是体三维显示中体素均匀分布的实现方法所包括的步骤；

图2是利用旋转显示屏提供显示空间和二维点阵图像序列的示意性图解；

图3是分散于空间中的二维点阵图像序列所形成的三维体素点阵侧视图；

图4是空间直角坐标系XYZ和柱面坐标系RΘZ中的一幅二维点阵图像；

图5是用于取舍三维体素点阵以使其分布均匀的三维参考点阵侧视图；

图6是显示空间中待处理的三维体素点阵与模板空间中的三维参考点阵相互叠加之后的俯视图，其中，模板空间外切于显示空间；

图7是显示空间中待处理的三维体素点阵与模板空间中的三维参考点阵相互叠加之后的俯视图，其中，模板空间内接于显示空间；

图8是利用模板空间中的参考点来取舍显示空间中的体素的示意性图解；

图9是三维体素点阵被一较佳实施例三维参考点阵取舍之后的俯视图；

图10是三维体素点阵被另一较佳实施例三维参考点阵取舍之后的俯视图。

具体实施方式

下面以基于旋转显示屏的体三维显示为例，参照图2至图8详细解释图1体三维显示中体素均匀分布的实现方法所包括的步骤101、102和103。

1)分析待处理的显示空间的形状、大小以及位于其中的体素的分布特点；

图2中，矩形显示屏3绕着其自身竖直边线4快速旋转，在形成具有一定直径和高度的圆柱形三维显示空间5的同时，能在不同空间位置上按顺序显示具有按行列方式等间距排列的像素2的多幅二维点阵图像。为清晰起见，图中只示出其中的两幅301和302，并且放大了像素的尺寸和相邻间距。由于人眼的视觉暂留效应，分散在空间中的所有像素都会被对应看成是在它们被显示时“驻留”在空间中的体素，并且，同一行不同列像素所对应形成的体素将分布在高度相同但半径不同的圆上，同一列不同行像素所对应形成的体素将分布在半径相同但高度不同的圆上，它们共同构成一个三维体素点阵。

假设图2中的屏幕3在显示空间5中依次显示了16幅在旋转方向上夹角相同的二维点阵图像，则会形成图3中的分辨率为3×5×16的三维体素点阵6，它包含3个在竖直方向上等间距分布的二维体素点阵601、602和603，它们的分辨率均为5×16并具有相同的体素分布，只是体素不以矩阵方式排列，而是夹角相等地分布在5个半径各异的同心圆圆周上，每个圆周各包含16个体素(图中的白色小矩形)，这里只标出位于二维体素点阵601中半径最大的那个圆周上的体素6011～6018。由此可知，三维体素点阵6中的体素在竖直方向上疏密一致，而在水平面上疏密不一，呈现出内密外疏的分布特点。

在参照图2、图3所做的上述示例分析基础上，根据显示空间中二维点阵图像的总幅数L及分辨率M×N，可获知待处理的分辨率为M×N×L的三维体素点阵的分布特点，这里对此不再赘述，而是利用图4中的柱面坐标系RΘZ来表述二维点阵图像301和体素6011的空间位置。一方面，显示屏在Θ方向上每转过2π/L，就在RZ平面上提供1幅二维点阵图像，每转过2π就提供L幅二维点阵图像，这些图像在空间中的位置可利用它们各自所对应的面索引号l标识，其中l＝1，2，…，L；另一方面，每幅二维点阵图像都对应形成M×N个排成矩阵的体素，这些体素在矩阵中的位置也可利用它们各自所对应的列索引号m和行索引号n标识，其中m＝1，2，…，M；n＝1，2，…，N。综合以上两方面分析可推知：显示空间中第l幅二维点阵图像301上的、第m列第n行体素6011的柱面坐标为(r_m，θ_l，z_n)，其中，r_m、θ_l、z_n分别表示它与转轴之间的距离、与显示屏起始位置之间的夹角以及它所处的高度。

2)根据所要求体素均匀分布于其中的显示空间的范围、形状以及所要求体素均匀分布方式，构造具有合适范围和形状的模板空间，以及位于该模板空间中的、由按照所要求体素均匀分布方式排列的参考点组成的三维参考点阵；

就基于旋转显示屏的体三维显示中的体素分布而言，通常不希望如步骤1)所述仅在平行于转轴的竖直方向上疏密一致，在垂直于转轴的水平面上却疏密不一，而是希望体素在整个显示空间中按照空间直角坐标均匀分布。因为只有这样，才能保证无论原始图像被再现在显示空间中哪一区域内，都会有相同的三维再现效果。为此，可以构造如图5所示的、由均匀分布在可构成空间直角坐标系XYZ三根坐标轴的三个相互垂直方向上的参考点(图中的黑色小圆点)组成的三维参考点阵7作为基准，它包含五个在竖直方向上等间距分布且布局相同的二维参考点阵701～705，当然，图中的参考点相邻间距和点数总量仅仅是示意性的，它们的取值可以视具体情况而变化。

接下来参照图6和图7，进一步说明如何根据所要求体素均匀分布于其中的显示空间的范围、形状以及所要求体素均匀分布方式，构造合适的模板空间和三维参考点阵。图6、图7都以俯视方式示意了显示空间5中待处理的三维体素点阵6与模板空间8中的三维参考点阵7相互叠加后的情形。其中，三维体素点阵6在水平面上都包含40个同心圆，并且每个圆周各包含128个体素；显示空间5具有相同范围和形状，由于图6中的模板空间8外切于显示空间5，图7中模板空间8内接于显示空间5，因此两图中三维参考点阵7在水平面上的分辨率有所不同，分别为40×40和28×28。

对照两图可以发现，在以三维参考点阵7为基准对三维体素点阵6取舍时，图6四个边角处有许多用不上的参考点，其计算成本高于图7，所保留的体素虽然疏密一致，但其整体布局仍可能呈同心圆弧状，利用图7则能使体素疏密一致且整体布局呈方格状。因此，如果要求体素在呈圆柱体形状的显示空间中按照空间直角坐标均匀分布，则所构造的模板空间应内接于该显示空间、呈长方体形状并具有正方形底面，所构造的三维参考点阵中的参考点应均匀分布在空间直角坐标系的横轴、纵轴和竖轴上，其横纵向的相邻间距相同，并且至少等于所述模板空间中待处理的体素在水平面圆周方向上的最大相邻间距，竖向相邻间距等于所述模板空间中待处理的体素的竖向相邻间距。

3)定义用于计算体素与相应参考点之间空间距离的位置偏差求取函数；逐一判断体素与相应参考点之间的位置偏差是否落在规定的容许范围内，若是，则保留体素，否则，舍弃体素。

除了如步骤2)所述构造合适的模板空间及三维参考点阵作为基准外，还应当考虑到参考点的位置和体素的位置在空间上可能无法精确重合，并且它们不重合的程度没有明确的规律可循这一事实，这样才不失一般性。为此，假设体素与参考点在空间中的位置偏差最大容许值为e，任意一个体素和任意一个参考点的空间直角坐标分别为(x_voxel，y_voxel，z_voxel)、(x_ref，y_ref，z_ref)，定义用于计算体素与相应参考点之间空间距离的位置偏差求取函数：

$f=\sqrt{{(x_{\mathrm{voxel}}-x_{\mathrm{ref}})}^2+{(y_{\mathrm{voxel}}-y_{\mathrm{ref}})}^2+{(z_{\mathrm{voxel}}-z_{\mathrm{ref}})}^2}$

在得到位置偏差求取函数值f后，判断f≤e是否成立，若是，则说明所述体素与所述参考点之间的位置偏差落在规定的容许范围内，可以认为两者在空间上重合，体素予以保留，否则，舍弃体素。

上述通过判断f≤e是否成立来取舍体素的方法具有普适意义，在基于旋转显示屏的体三维显示中同样适用，不过还可以进一步简化。由图3和图5分析得知，三维体素点阵和三维参考点阵在竖直方向上都可对应分解成若干个具有相同布局并且等间距排列的二维体素点阵和二维参考点阵，因此只需说明如何以处于某一高度的水平面上的二维参考点阵为基准来取舍与之具有相同高度的水平面上的二维体素点阵即可，至于竖直方向上处于其它高度的水平面上的二维体素点阵取舍方法则完全相同。进一步地，每个水平面上二维参考点阵中各个参考点都是规则排列的，只需说明如何以某个参考点的位置为基准，根据位置偏差容许范围来取舍处于相同水平面上的体素即可，至于其它参考点只需逐点重复上述处理过程。下面参照图8作进一步说明。

图8中的数字7011表示三维参考点阵7所包含的位于某水平面上的一个参考点，数字301表示显示空间5中的一幅二维点阵图像，数字6011表示由二维点阵图像301形成的与参考点7011处于相同水平面上的一个体素。显然，体素601 1与参考点7011的位置偏差只可能出现在Θ、R方向上，故假设它们的柱面坐标分别为(r_voxel，θ_voxel，z)、(r_ref，θ_ref，z)，体素与参考点在Θ、R方向上的位置偏差最大容许值分别为e₁、e₂。首先判断|θ_voxel-θ_ref|≤e₁是否成立，若是，说明所有具有θ_voxel坐标的二维点阵图像301中的体素与参考点7011在Θ方向上的位置偏差都落在容许范围内，式子(θ_voxel-e₁≤θ_ref≤θ_voxel+e₁)在图8中的对应意义是：参考点7011位置落在(θ_voxel-e₁)所对应的301′和(θ_voxel+e₁)所对应的301″之间，可认为该点处于θ_voxel所对应的二维点阵图像301上；进一步判断|r_voxel-r_ref|≤e₂是否成立，若是，说明体素6011与参考点7011在R方向上的位置偏差也落在容许范围内，体素6011就是二维点阵图像301的所有体素中与参考点7011位置最接近的那个体素，可认为两者在空间上重合，因此体素6011予以保留。若|θ_voxel-θ_ref|≤e₁不成立，则不必再进行后续操作，而是逐个以其它参考点为基准重复上述过程，得到另一些需要保留的体素。这样，当三维参考点阵中的所有参考点都被作为基准判断过一次后，三维体素点阵中各个体素是舍弃还是保留也就有了答案，最终保留下来的那些体素与跟它们各自最接近的参考点间的位置偏差都会落在容许范围内，可认为在空间上对应重合，意味着经过一番取舍后，体素分布将由原先的疏密不一变成疏密一致。

实施例

利用我们本身已建立的基于旋转二维发光二极管阵列的体三维显示实验系统，对本发明进行了校验，结果表明取得了很好的实施效果。图9、图10所示即是同一个三维体素点阵被两个较佳实施例的三维参考点阵取舍之后的俯视图。两图中，所构造的模板空间都内接于具有相同范围和形状的显示空间，取向均为XY平面，三维体素点阵在该平面上的分辨率均为32×32，三维参考点阵在该平面上的分辨率分别为17×17、11×11，参考点相邻间距分别是体素径向相邻间距的2倍和3倍，均大于体素在圆周方向上的最大相邻间距，体素与参考点在Θ、R方向上的位置偏差最大容许值e₁、e₂分别为π/1024、0.5。

虽然这里是通过示意和举例的方式对本发明进行描述的，但应当认识到，本发明并不局限于上述实施方式，前面的描述只被认为是说明性的而非限制性的，只要没有离开所附权利要求中所确立的范围和精神实质，可做出多种变换或修改，凡是对本发明实施方式具体条件的变化、替换，均应在本发明的保护范围内。比如，显示屏并不局限于矩形屏，也可以是圆形屏，由此形成的显示空间将对应变成球形，而不是这里所描述的圆柱形；当只要求体素均匀分布在显示空间中的某一局部区域而非整个显示空间时，模板空间的范围将对应变成内接于所述局部区域，而不是这里所描述的内接于整个显示空间；本实施例中所提及的参数实际上也可以取其它一些值，其所影响的只是那些被舍弃的体素的位置和个数，而不会影响被保留下来的体素所呈现出的均匀布局，也就是说，无论每次会舍弃哪些位置的体素、舍弃的个数会有多少，最终得到的体素分布总是可以看作是均匀的，其原因在于，体素的取舍仍是通过以一个由按照空间直角坐标方式均匀分布的参考点组成的三维参考点阵为基准来完成的。另外，如果要求取舍之后所保留下来的体素不是按直角坐标，而是按柱面坐标、球面坐标或其它空间坐标均匀分布，同样可以借鉴本发明，按柱面坐标、球面坐标或其它空间坐标均匀分布方式来构造相应的三维参考点阵。

Claims (8)

1.一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)分析待处理的显示空间的形状、大小以及位于其中的体素的分布特点；

2)根据所要求体素均匀分布于其中的显示空间的范围、形状以及所要求体素均匀分布方式，构造具有合适范围和形状的模板空间，以及位于该模板空间中的、由按照所要求体素均匀分布方式排列的参考点组成的三维参考点阵；

3)定义用于计算体素与相应参考点之间空间距离的位置偏差求取函数，逐一判断体素与相应参考点之间的位置偏差是否落在规定的容许范围内，若是，则保留体素，否则，舍弃体素。

2.根据权利要求1所述的一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，其特征在于，所述的步骤2)包含以下情形：

如果要求体素在呈圆柱体形状的显示空间中按照空间直角坐标均匀分布，则构造内接于该显示空间的、呈长方体形状并且具有正方形底面的模板空间，以及位于该模板空间中的、由均匀分布在可构成空间直角坐标系三根坐标轴的三个相互垂直方向上的参考点组成的三维参考点阵；

如果要求体素在呈球体形状的显示空间中按照空间直角坐标均匀分布，则构造内接于该显示空间的、呈立方体形状的模板空间，以及位于该模板空间中的、由均匀分布在可构成空间直角坐标系三根坐标轴的三个相互垂直方向上的参考点组成的三维参考点阵；

如果要求体素按照柱面坐标或球面坐标均匀分布，则应按照所要求的柱面坐标或球面坐标均匀分布方式来构造相应的三维参考点阵。

3.根据权利要求1所述的一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，其特征在于，所述的步骤3)具体为：

假设体素与参考点在空间中的位置偏差最大容许值为e，任意一个体素和任意一个参考点的空间直角坐标分别为(x_voxel，y_voxel，z_voxel)、(x_ref，y_ref，z_ref)，则可定义位置偏差求取函数：

$f=\sqrt{{(x_{\mathrm{voxel}}-x_{\mathrm{ref}})}^2+{(y_{\mathrm{voxel}}-y_{\mathrm{ref}})}^2+{(z_{\mathrm{voxel}}-z_{\mathrm{ref}})}^2}$

在得到位置偏差求取函数值f后，判断f≤e是否成立，若是，则说明所述体素与所述参考点之间的位置偏差落在规定的容许范围内，可以认为两者在空间上重合，体素予以保留，否则，舍弃体素。

4.根据权利要求1所述的一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，其特征在于，所述体三维显示为基于旋转显示屏的体三维显示。

5.根据权利要求4所述的一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，其特征在于，所述显示屏包括矩形显示屏和圆形显示屏，用于显示具有按行列方式等间距排列的像素的二维点阵图像。

6.根据权利要求4所述的一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，其特征在于，所述显示屏呈矩形形状，用于显示具有按行列方式等间距排列的像素的二维点阵图像；所述待处理的显示空间呈圆柱体形状；所述待处理的体素的分布特点是，在所述显示空间中平行于转轴的竖直方向上疏密一致，在垂直于转轴的水平面上疏密不一，每个水平面上的体素分布都相同；所要求体素均匀分布方式是，按照空间直角坐标均匀分布在圆柱形显示空间中。

7.根据权利要求6所述的一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，其特征在于，所述的步骤2)具体为：

构造内接于所述圆柱形显示空间的、呈长方体形状并且具有正方形底面的模板空间，以及位于该模板空间中的、由均匀分布在可构成空间直角坐标系三根坐标轴的三个相互垂直方向上的参考点组成的三维参考点阵，该点阵中的参考点在水平面横、纵方向上的相邻间距相同，且至少等于该模板空间中待处理的体素在水平面圆周方向上的最大相邻间距，参考点在竖直方向上的相邻间距等于该模板空间中待处理的体素在竖直方向上的相邻间距。

8.根据权利要求7所述的一种体三维显示中体素均匀分布的实现方法，其特征在于，所述的步骤3)具体为：

假设体素与参考点在Θ、R方向上的位置偏差最大容许值分别为e₁、e₂，水平面上的任意一个体素和任意一个参考点的柱面坐标分别为(r_voxel，θ_voxel，z)、(r_ref，θ_ref，z)，首先判断|θ_voxel-θ_ref|≤e₁是否成立，如果是，则说明所有具有θ_voxel坐标的体素与所述参考点在Θ方向上的位置偏差都落在容许范围内，接着判断|r_voxel-r_ref|≤e₂是否成立，若是，则说明坐标为(r_voxel，θ_voxel，z)的所述体素与所述参考点在R方向上的位置偏差也落在容许范围内，可认为两者在空间上重合，因此该体素予以保留；若|θ_voxel-θ_ref|≤e₁不成立，则不必再进行后续操作，而是逐个以其它参考点为基准重复上述过程，得到另一些需要保留的体素。

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