Laborübung Visualisierung WS 2002/2003


[Teilnehmer] [Zweck] [Benutzerführung & allgemeine Erklärungen] [Screenshots]
Teilnehmer:
Martin Artner (9825089)
Caroline Langer (9825633)
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Zweck:
Dieses Programm dient zur Visualisierung von Volumensdaten. Der User kann sich zwischen einer Darstellung der Slices oder einer Darstellung des gesamten Datensatzes entscheiden. Für die direkte Volumsvisualisierung wurde ein Front-To-Back Algorithmus für das raycasting verwendet.
[Video to our Programm] [Executable] [Source (kontaktiere die Übungsleitung)]
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Benutzerführung:

[Transferfunktionen] [Verändern der Bildgröße] [Slicing] [Volume rendering]


Dieses Bild zeigt das User-Interface direkt nach dem Start des Programms. Es sind zunächst alle Funktionalitäten deaktiviert. Man kann unter File->Open einen Datensatz laden. Daraufhin werden die Fenster "View Mode" und "Transfer Function" aktiviert und das Histogramm zum Datensatz wird in das weiße Fenster rechts unten gezeichnet.
Der Benutzer kann nun Slicing oder Volume-Rendering betreiben und zu diesem Zweck Transferfunktionen und Bildgröße variieren:

Transferfunktionen editieren:


Die Default-Einstellung sind Graustufen, die durch "weiß" mit von steigenden Dichtewerten ansteigenden alpha-Werten realisiert sind.
Der Benutzer kann in diesem Fenster seine trapezförmigen Transferfunktionen händisch editieren. Dazu gibt er wie in der Skizze angedeutet den Ursprung(origin), distancetop (dt), distancebottom (db) und die Opazität angeben. Mit "add" wird die Transferfunktion hinzugefügt, mit apply die gerade Ausgewählte verändert und mit del die gerade Ausgewählte gelöscht. Die Änderungen sind sofort im Histogramm ersichtlich.
Daneben kann man Transferfunktionen auch abspeichern und laden und auch alle Transferfunktionen auf einmal löschen (New Transferfunction).

Bildgröße ändern:


Slicing:

Hier kann der User die Slices nach den Hauptachsenrichtungen ansehen. Ist die checkBox "render at once" aktiviert, so wird bei jeder Änderung des Sliders oder des Textfields die Ebene neu gezeichnet. Bei Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Bildes zum Original werden die Farbwerte bilinear interpoliert.
Das Bild zeigt eine Ebene einer Computertomographie mit Bildgröße 512x512 und den Default-Einstellungen zur Transferfunktion.


Volume Rendering:

Der Algorithmus beruht auf dem Paper von [ Marc Levoy: Display of Surfaces from Volume Data]. Der Algorithmus arbeitet von Front to Back. Im Userinterface kann die Art der Interpolation der Dichtewerte (closest neighbour oder trilineare interpolation) angegeben werden.
Das Blickfeld kann durch Winkelangaben auf einer Kugel um den Datensatz kreisen. Die Winkelangaben beziehen sich auf die drei Hauptachsen.

Implementiert wurden folgende Modi:
Accumulate: Compositing- man kann durch transparente Schichten durchsehen, bis die Opazität einmal aufgefüllt ist.
Average: von jedem Blickstrahl wird der Durchschnittsdichtewert gemessen und dann dessen Farbe dargestellt.
First Hit: Hier kann ein Schwellenwert eingestellt werden. Jener Punkt, den der Blickstrahl als erstes trifft und dessen Wert größer als der Schwellenwert ist, wird dargestellt.
MIP: maximum intensity projection- der Punkt entlang eines Blickstrahls mit dem höchsten Dichtewert wird dargestellt.
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Screenshots:


First Hit mit treshold 450, Winkel 0/-15/-60, Vergleich nearestneighbour(li) vs. trilinear(re.) (340x340)


First Hit mit treshold 1300, Winkel 0/-20/-65, Vergleich nearestneighbour(li) vs. trilinear(re.) (340x340)


Accumulate (Compositing), Winkel 0/320/310, Auflösung 512x512


Accumulate (Compositing), Winkel 0/220/15, Auflösung 512x512


Average mit default-Transferfunktion, Winkel 0/0/0, Auflösung original


MIP mit default-Transferfunktion, Winkel 0/0/0, Auflösung original


Slice mit x=84 auf yz-Ebene, Transferfunktion siehe Histogramm

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