Một khối ảnh 3 chiều được thiết lập từ một tập ảnh 2 chiều phải mang đầy đủ những thông tin của tập ảnh đồng thời khi được biểu diễn trong không gian, nó phải đáp ứng được các yêu cầu chủ quan từ phía người nghiên cứu (góc nhìn, thể hiện rõ cấu trúc cần khảo sát…).
Từ hình trên, ta nhận thấy nguyên lý cơ bản để tái tạo ảnh 3 chiều là phải sắp xếp liên tục các lớp cắt lên cùng một hệ không gian 3 chiều xyz với tỉ lệ thích hợp về độ dày lớp cắt.
Cần lưu ý ở đây là việc các cấu trúc bên trong có thể bị che lấp bởi những bề mặt bên ngoài nên trong khi thể hiện ảnh 3 chiều, ta phải thiết kế sao cho tất cả các đặc điểm có thể quan sát được từ góc độ thích hợp.
Mặt khác, để có thể thiết lập được một ảnh 3 chiều gần với thực tế nhất thì số lượng ảnh 2 chiều dữ liệu phải phù hợp. Trong quá trình thu thập dữ liệu ảnh tại các bệnh viện, một vấn đề thực tế xuất hiện đó là hầu hết các tập ảnh dữ liệu bệnh nhân chỉ chứa một số rất ít các lớp cắt tương ứng với bộ phận chụp.
Như vậy, ở đây đặt ra 2 mục tiêu nữa cho phần mềm thiết kế đó là :
• Phải tạo ra ảnh 3 chiều có độ trong suốt nhất định, giúp biểu hiện rõ hơn những phần chi tiết bị che lấp.
• Tìm được một phép toán giúp tạo ra các lớp cắt từ các lớp cắt trong tập ảnh để thu được một số lượng lớp cắt vừa đủ giúp tăng cường cho việc thiết lập ảnh 3 chiều được chính xác hơn.