Renderizado de Datos

El Renderizado en AMIDE se lleva a cabo usando la librería de renderizado de volumenes Volpack. Esta librería de software es portable y , permite renderizado verdadero del volumen (en oposición al renderiazado de superficie usado por otras librerías de software para aceleradoras de hardware).

Para comenzar la ventana de Renderizado, seleccionar los volumenes y ROI's que deseara incluir en el rederizado, y pulse el item del menúg "View->Rendering" . Se desplegará una pequeña ventana de diálogo con dos opciónes. La primera "Set values greater than max threshold to zero(Poner los valores mayores que max a cero)" permite excluir del proceso los valores máximos. En general no deseará esto, pero prodría ser útil cuando hay valores muy altos que obscurecen zonas que quisiera ver. La segunda opción "Accelerate Rendering(Acelerear Renderizado)" hace que VolPack use un método de aceleración del proceso de renderizado. Obtendrá un aumento de velocidad (sobre 10 veces). Sin embargo requiere aproximadamente tres veces mas de memoria RAM, así si dispone de poca RAM no use esta opción.

Despues de pulsar "Execute" el programa convertirá los volúmenes y ROI's, al formato utilizado por Volpack y hará los cálculos iniciales de renderizado. Para los volúmenes se utilizará el tipo de interpolación especificado. Este procedimiento tarda algo de tiempo , luego sea paciente. Por favor note tambien,que al convertir los volámenes, los datos se escalan entre los límites mínimo y máximos establecidos, luego todos los datos mayores del valor máximo se igualaran al valor máximo y todos los valores por debajo del mínimo se igualaran al mínimo. Este escalado pude ser relativo al mínimo y máximo "Global", al mínimo y máximo "Por Segmento de Tiempo(Frame)" , o al mínimo y máximo "Interpolado Entre Segmentos". El escalado "por Corte" carece de sentido en el contexto de rederizado volumétrico, y sera interpretado como escaldo "Global".

Cuando se finaliza esto se despliega una ventana. Su uso se describe abajo.

Ventana de Renderizado

Panel Principal de Renderizado

El resultado del renderizado se representa en el centro de la ventana . Esta ventana permite la interacción con el usuario. El botón 1 permite rotar en el eje xy , y el botón 2 permite rotar en el eje z.

Barras de Giro

Existe dos barra de desplazamiento, una encima de la imagen renderizada, y otra en el lado derecho. Estas estan marcadas apropiadamente con el eje sobre el cual rota el volumen. Adicionalmente existe una rudecilla marcada con la 'z'. esta ruedecilla es para rotar sobre el eje z, que es el perpendicular a la imagen. Nótese que los efectos de rotación son acumulativos.

Reset Axis

Este botón situará el volumen en su posición original.

Barra de Herramientas

Botón de Función de Transferencia

Este desplegará un diálogo con las opciónes abajo descritas:

Tipo Retornado

Este determina si el renderizado sera mas análogo a una radiografía (the "opacity" setting), o mas pareciado a una superficie (the "grayscale" setting). El "grayscale" hace esto especificando la iluminación, el material y usa indicación de profundidad.

Tabla de Color

Aquí se puede cambiar la tabla de color de cada volumen renderizado.

Funciones de Clasificación

Esta el la parte más confusa del renderizado. Las funciónes de clasificación se usan para la correspondencia entre el valor de cada voxel y su representación final en el renderizado. El el eje x son posibles valores de diferentes vóxeles. En ele eje y es la opacidad lo que otorgara el valor en función del valor del voxel.

Las funciónes de clasificación tiene varios botónes a la derecha de sus gráficas. El botón de arriba permite dibujar la función como segmentos curvos. El segundo permite dibujar la función como varias segmentos rectos. Finalmente el último dibuja de nuevo la linea recta inicial.

Hay dos funciónes de clasificación:

  • Dependientes de la Densidad: Esta función dice cuan opaca es en fución del valor del voxel. De alguna manera , tiene analogía con los rayos X , donde la cantidad de rayos X absorbidos depende de la densidad de la estructura.

  • Dependiente del Gradiente: En vez de relacionar la opacidad con la estructura, esta función depende la opacidad del gradiente entre vóxeles (es decir cuanto cambia el valor de un voxel con respectoa sus vecinos). Este tiene un efecto de realzar las superficies.

Botón Monoscópico/Estereoscópico

Puede elegir entre renderizar una imagen única (monoscópica), o un par de imágenes esteroscópicas. Un par esteroscópico de imágenes es cuando se generar a un ángulo ligeramente diferente la una de la otra. Cuando se las mira de manera adecuada pueden ser percibidas por el observador como una imagen única tridimensional.

Zoom

Determina el tamaño de la imagen resultante renderizada. Nótese que el cambio de zoom no afecta a la velocidad de renderizado, e incrementando por encima de factor 1 de zoom tampoco se incrementara la resolución de imagen renderizada.

Rendering Menus

File->Export Rendering

Este menú le permite exportar la imagen renderizada a un fichero con formato jpg.

File->Create Movie

Este causa el desplige de la ventana de generación de video. Este diálogo se describe en mayor detalle abajo: “Diálogo de Animación del Renderizado”.

Edit->Rendering Parameters

Este despliega el diálogo del parámetros del renderizado. Este dialogo se describe abajo en: “Diálogo de los Parámeters de Renderizado”.

Diálogo de los Parámeters de Renderizado

Velocidad vs. Calidad

Con este menúg desplegable el usuario puede elegir la velocidad y calidad del renderizado. Para incrementar la velocidad, los vóxeles cuyos valores sean el máximo y el mínimo, seran tratados como totalmente opacos o translúcidos respectivamente. La mayor calidad en cambio no usa esta aproximación, la menor calidad si.

Parámetros Estereoscópicos

Estos parámetros son usados para controlar el resultado cuando se ha elegido la opción "estereoscópica".

Stereo Angle

este es el angulo (en grados) entre el par de imágenes renderizadas. Incrementándolo dara mas sensación de profundidad. Un valor razonable para este parámetro es de 2 a 5 grados. Este valor se puede guardar entre diferentes sesiones.

Eye Width (mm)

Idealmente correspondería a la distancia entre los ojos del observador. Aunque este parámetro está especificado en miliímetros, la distancia real entre las dos imágenes depende de el ajuste de pantalla de cada ordenador. Si la información del monitor que tiene el sitema ioperativo (que normalmente es el caso), the "eye width" el parámetro no estara realmente en milímetros. este parámetro pude ser guardado entre sesiones.

Indicación de Profundidad(Depth Cueing)

Este parámetro sólo se usa cuando los resultados son "en escala de grises".

Permitir/Anular Depth Cueing

Especifica si queremos o no 'Depth cueing'. Depth cueing pone una "niebla" que ocasiona que los vóxeles mas distantes aparezcan menos brillantes.

Factor Frontal(Front Factor)

Es la transparencia de la niebla que se halla por delante del volumen. Si es un número mayor que 1.0, los vóxeles de delante del volumen apareceran mas brillantes. Si fuera menor que 1.0, los vóxeles de delante del volumen apareceran mas obscuros.

Densidad

Es cuan gruesa el la "niebla" . A mayor grosor de niebla los vóxeles aparecen más obscuros.

Diálogo de Animación del Renderizado

Frames

Cuantas imágenes debería haber en el video MPEG1 . Los MPEG1 se generan a 30 imágenes/segundo, así el valor por defecto, 300 imágenes dará un video de 10 segundos de duración.

Rotatciones en [x,y,z]

Esto determina cuantas vueltas sobre un eje dado ocurrirán a lo largo del video. La rotación de cada eje sigue este orden x->y->z (rota primero x , luego y, y al final z).

Static/Over Time/Over Frames

This option allows a rendered movie to be made over a time period, which is useful for dynamic data sets.

Nótese que cada vez que se atraviesa un marco de tiempo del volumen, el proceso de renderizado debe de cargar y prepara otro marco de tiempo. Esto hace que crear un video de renderizado dinámico es significativamente mas lento que crear un video solo con rotaciones.

Esta opción permite la creación de un video de un estudio dinámico. Seleccionando "over time" le permitiría definir el tiempo de inicio y finalización dentro del volumen dinámico. Con la opción "over time", cada segundo es igual en terminos de cuantas imágenes de ese periodo de tiempo seran generadas para el video.

Seleccionando "over frames" permite la la entrada de la primera y última imagen (esto sólo tiene sentido cuando se trata de un volumen único). La ventaja de la opción "over frames", es que cada marco de tiempo repercute por igual en el video final, asi cuando la dinámica de interés corresponden a la dinámica de la secuencia del marcos de tiempo del volumen, dando un resultado mas atractivo.

The "over frames smoothed" option is almost the same as "over frames", except that data will be interpolated between frames. This makes for a smoother movie (no jumps) but takes much longer as nearly every movie frame has to be reloaded.