Direct Volume Rendering

Dieses Programm wurde als erste Aufgabenstellung im Zuge der Laborübung Visualisierung im Wintersemester 2005/2006 entwickelt. Es verwendet direktes Volume Rendering Verfahren um Volumendatensätze, wie sie z.B. bei einem CT-Scan entstehen, zu visualisieren. Folgende Funktionen wurden implementiert:

• Darstellung der Slices in den drei Hauptrichtungen.
• Raycasting nach Marc Levoy. (Marc Levoy, "Display of Surfaces from Volume Data" , IEEE Computer Graphics and Applications, Vol. 8(3), pp. 29-37, Feb.1987)
• Interaktives Bearbeiten der Transferfunktion.
• Interaktive Einstellung der Blickrichtung.

Inhalt

Systemvoraussetzungen

Die Software wurde mit .Net 2.0 und C++ entwickelt und benötigt deshalb ein installiertes .Net-Runtime-Environment. Alle anderen benötigten Komponenten werden mitgeliefert.

Bedienung:

Die Bedienung des Programms ist sehr einfache und intuitiv. Die Interaktion mit dem Volumen erfolgt durch die Maus. Durch Drag und Drop kann das Volumen mit der linken Maustaste rotiert, mit der mittleren skaliert und mit der rechten verschoben werden. Alle weiteren Features sind über die drei Registrierkarten auf der linken Seite erreichbar:

Data:

Hier kann ein Volumendatensatz geladen werden. Einfach auf „Load Data“ klicken, Datensatz auswählen und warten.

View:

Mit Hilfe der Radiobuttons kann hier zwischen den verschiedenen Renderingtechniken gewählt werden.

• „3D View“ visualisiert das Volumen mit Hilfe eines Raycasting Algorithmus.
• „2D View X“ ermöglicht Slicing entlang der X-Achse. Die Schicht kann durch den Schieberegler unten festgelegt werden.
• „2D View Y“ ermöglicht Slicing entlang der Y-Achse. Die Schicht kann durch den Schieberegler unten festgelegt werden.
• „2D View Z“ ermöglicht Slicing entlang der Z-Achse. Die Schicht kann durch den Schieberegler unten festgelegt werden.

Transferfunction:

Die Registrierkarte "Transferfunction" zeigt die Transferfunktion oben, sowie das Histogramm des Volumendatensatzes unten. Das Bearbeiten der Transferfunktion erfolgt interaktiv, d.h. Veränderungen der Transferfunktion wirken sich sofort auf die Visualisierung aus. Zum Bearbeiten der Transferfunktion stehen mehrer Methoden zur Verfügung:

• Einfügen: Durch Klick der linken Maustaste auf die Transferfunktion wird ein Knoten eingefügt.
• Verschieben: Das Verschieben eines Knotens erfolgt durch das Drücken der linken Maustaste über einen bestehenden Knoten und anschließendem Verschieben.
• Löschen: Durch Doppelklick mit der linken Maustaste auf einen bestehenden Knoten, kann der betreffende Knoten gelöscht werden.
• Ändern der Farbe: Farbänderungen erfolgen durch einen Klick mit der rechten Maustaste auf einen bestehenden Knoten. Anschließend kann die gewünschte Farbe im Farbdialog (siehe Abbildung unten rechts) ausgewählt werden.

Dokumentation:

Eine DoxyGen-Dokumentation ist hier verfügbar.

Download:

Das Program kann hier heruntergeladen werden.

Screenshots: