Nach dem Programmstart wird der Mainscreen angezeigt. Der Mainscreen ist aufgeteilt in einen Controlbereich und in einen Viewing Bereich.

Im Controlbereich können Einstellungen der verschiedenen Darstellungen vorgenommen werden.

Im Viewingbereich sind die drei Slicing Planes und eine 3D Plane enthalten. Slider an den Seiten der Slicing planes dienen zur Navigation durch den Datensatz. Die Blickrichtung auf den 3D View kann durch einfaches Klicken in den 3D View eingestellt werden.

Um einen Datensatz zu laden, muss nur auf das Ladesymbol geklickt werden. Dadurch wird ein File Dialog geöffnet, in dem der gewünschte Datensatz selektiert werden kann. Nach dem Auswählen der gewünschten Datei wird der Datensatz geladen und für die weitere Verarbeitung vorbereitet. Nach dem Ladevorgang wird der Datensatz bereits in den verschiedenen Hauptrichtungen in den default slices angezeigt.

slicing

Visualize3D bietet eine interaktive Slicing - Möglichkeit. Die Slices werden in den drei Hauptebenen XY, XZ und YZ dargestellt. Mit Hilfe der Sliders neben der jeweiligen Hauptebene kann durch die Slices des Datensatzes durchgescrollt bzw. über das Eingabefeld über dem Slider direkt zu einer Slice navigiert werden. Die Slices werden per default in den Grauwerten des Histogramms angezeigt, es kann aber auch eine benutzerdefinierte Transferfunktion auf die Slices angewandt werden.

windowing

Visualize3d bietet eine Windowingfunktion, mit der schnell und einfach nur bestimmte Bereiche des Histogramms in die Darstellungen miteinbezogen werden. Mit den Sliders über und unterhalb der Windowingfunktion kann der Abschnitt interaktiv verändert werden.

transfer function

Über eine benutzerdefinierte Transferfunktion können den Daten Farben zugeordnet werden. Ein einfacher Klick in die Histogrammdarstellung öffnet einen Colordialog, mit dem eine Farbauswahl und gleichzeitig Opazitätauswahl durchgeführt werden kann.

Die ausgewählte Farbe wird dem aktuellen, durch den Mausklick selektierten Helligkeitswert zugeordnet und ein Verlauf zwischen der neuen und den bestehenden Farben berechnet. Der Farbwert wird durch die x-Achse bestimmt und der Wert der Opazität durch den y-Wert.

Eine neu erstellte bzw. eine bestehende Transferfunktion kann einfach durch die Buttons "Save" und "Load" gespeichert bzw. geladen werden. Durch Bestätigung mit "Ok" werden die neuen Settings übernommen und der Dialog geschlossen.

volume rendering

In der 3D Plane wird ein 3D View des aktuellen Datensatzes mittels Raycasting generiert. Raycasting gehört zu den "direct volume rendering" Techniken und beruht auf folgendem Prinzip:
Als erstes werden die Voxel auf die Darstellung vorbereitet, indem eine Shading Berechnung auf jedes Voxel angewandt wird (die Gradientenvektoren dienen als Oberflächennormale). Im Klassifikationsschritt werden die erhaltenen Daten zu den zugehörigen Opazitäten gemapt. In dieses Array werden nun Blickstrahlen ausgesendet, die durch den Datensatz wandern. Als Ergebnis erhält man für jeden Ray einen Farb- und einen Opazitätswert, die für die weitere Darstellung verwendet werden können.

Abschließend kann mit Hilfe der Transferfunktion eine verbesserte Darstellung der interessanten Bereiche erzielt werden. Ebenso kann die Blickrichtung auf das Volumen interaktiv verändert werden.

Bilder gibts auf der Seite Screenshots