CT Visualisation

Abstract:

CT Visualisation ist ein Programm zum direkten Volumen Rendering. Es wurde entwickelt, um im speziellen medizinische Datensätze zu visualisieren und zu explorieren. Zentraler Darstellungsalgorithmus ist das Ray Casting, wie im Paper [Levoy, 88] beschrieben. Mehrere Erweiterungen und Optimierungen wurden durchgeführt.

Funktionalität:

Slicing entlang aller 3 Raumachsen mit Windowing
Maximum Intensity Projection
Average Intensity Projection
First Hit Isosurfacing
Multiple Trapezoide Transferfunktionen

Installation:

CT Visualierung aus dem Web laden und ausführen. Keine weiteren Schritte sind zur Ausführung des Programms notwendig.

Data sets:

Um mit CT Visualisation zu arbeiten brauchen sie ensprechende medizinische Datensätze. Diese sollten die Extension "dat" tragen und müssen folgendes Format aufweisen:

6 Byte Header:

Dimension der X-Achse (XDim, 2-Byte)
Dimension der Y-Achse (YDim, 2-Byte)
Dimension der Z-Achse (ZDim, 2-Byte)

Volumsdaten (Dichtewerte, je 2 Byte)

Werte entlang der X-Achse (0-XDim)
Zeilen entlang der Y-Achse (0-YDim)
Ebenen entlang der Z-Achse (0-ZDim)

Sie können einen brauchbaren Testdatensatz von der Page http://www.cg.tuwien.ac.at/courses/Visualisierung/1999-2000/skewed_head.zip herunterladen.

User interface:

CT Visualisation besitzt ein einfaches aber mächtiges User Interface, mittels dem sie auf die volle Programmfunktionalität Zugriff haben.

Das Menü:

File, Open: Zeigt ein Dialogfenster, mit dem sie die zu visualisierenden Daten laden können.
File, Save: Speichert das aktuelle Bild.

Unterstütze Fileformate sind JPEG and BMP.
Sämtliche Bildgenerierungsparamter werden in einem gleichnamigen Textfile gespeichert.

File, Save As: Zeit ein Dialogfenster, mit dem sie das aktuelle Bild speichern können.
File, Print: Druckt das aktuelle Bild.
File, Exit: Verläßt das Programm.
Run, Run: Startet das Volumen Rendering mit den gewählten Optionen.
Run, Stop: Stoppt das Rendering.
About, About: Zeigt Informationen über das Programm an.

Optionen:

Visualize: Wählt eine von verschiedenen Visualisierungsmöglichkeiten
Image: Wählt eine Größe für das zu berechnende Bild
Misc, Segments: Anzahl der zu messenden Punkte auf dem Strahl als Prozentsatz der maximalen Datendimension.
Misc, Isovalue: Stellt einen Isoflächenschwellwert ein. Nur notwendig beim First Hit Verfahren.
Misc, Imageplane: Abstand des Blickpunktes auf die Daten als Prozentsatz der Bildgröße.
Rotation, Alpha: Rotationswinkel um die X-Achse.
Rotation, Beta: Rotationswinkel um die Y-Achse.
Rotation, Gamma: Rotationwinkel um die Z-Achse.
Shading, Ambient: Anteil des ambienten Lichts an der Beleuchtung. (Grundintensität)
Shading, Diffuse: Anteil des diffus reflektierten Lichts an der Beleuchtung.
Shading, Specular: Anteil der specular Highlights an der Beleuchtung.
Shading, Gradient: Gradientengewichtung (Kantenbetonung) der Intensität bei Transferfunktionen. Dient zur kontrastreichen Darstellung von Übergangen.
Shading, Exponent: Maß für die Fokussiertheit der Highlights (sofern vorhanden).
Shading, Direction: Richtung, aus der das Licht einstrahlt. Mögliche Richtungen sind die 6 Seitenflächen und die 8 Eckpunkte des Datenquaders. FLT steht dabei z.B. als Abkürzing für [Front, Left, Top].
Transfer Functions, Funktionsbox: Dient zur Auswahl der zu bearbeitenden Transferfunktion
Transfer Functions, Add: Fügt eine neue Transferfunktion hinzu.
Transfer Functions, Delete: Löscht die aktuelle Transferfunktion.
Transfer Functions, Apply: Übernimmt die letzte noch nicht übernommene Änderung
Transfer Functions, Base: Mittelpunkt der Basis in Prozent der Dichtewerte
Transfer Functions, R-Base: Beidseitige Ausdehnung (Radius) des Trapezes an der Basis in Prozent der Dichtewerte.
Transfer Functions, R-Top: Beidseitige Ausdehnung (Radius) des Trapezes an der Höhe in Prozent der Dichtewerte.
Transfer Functions, Opacity: Die Höhe des Trapezes und damit der Grad der Undurchsichtigkeit der Transferfunktion.
Transfer Functions, Color: Die (frei definierbare) Farbe der Transferfunktion.

Densities:

Zeigt die relative Häufigkeit der Dichtwerte (Dichtespektrum) an.
Stellt alle Transferfunktionen graphisch dar.

Slicing:

X, Y, Z: Wählt die Slice-Achse.
Numerische Eingabe: Wählt die darzustellende Schicht.
Slide-Bar: Wählt und zeigt die darzustellende Schicht an.
Slice: Berechnet die Schicht.
Window, Eingabe 1: Unterer Grenzwert für das Windowing (Ausblendung aller Dichtewerte, die nicht im Fenster liegen und proportionale Kontrastverstärkung der übrigen)
Window, Eingabe 2: Oberer Grenzwert für das Windowing

Image:

Beinhält das jeweils aktuelle Bild, das entwender ein Slice oder eine Volumensansicht sein kann.

Bildmaterial: