DE102012214604A1

DE102012214604A1 - Schichtdarstellung von Volumendaten

Info

Publication number: DE102012214604A1
Application number: DE102012214604.0A
Authority: DE
Inventors: Klaus Engel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2014-05-22
Also published as: US20140049542A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schichtdarstellung von Volumendaten. Dabei wird eine Schichtorientierung für die Schichtdarstellung der Volumendaten ausgewählt. Dann wird zumindest eine Schicht nach Maßgabe der ausgewählten Orientierung berechnet. Für die Einbeziehung von Lichteffekten bei der Darstellung der Schichten wird eine virtuelle Lichtquelle ausgewählt. Es erfolgt eine Berechnung von einem durch die virtuelle Lichtquelle erzeugten Lichteffekt mit Hilfe eines Beleuchtungsmodells für die zumindest eine Schicht und die Darstellung der zumindest einen Schicht unter Berücksichtigung des Lichteffekts. Die Erfindung erlaubt eine optische Wiedergabe von zusätzlichen Informationen und eine plastischere Schichtdarstellung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schichtdarstellung von Volumendaten
Bildgebungsverfahren verwenden eine Reihe von verschiedenen Technologien, durch welche Informationen über die die Beschaffenheit eines Objektes erhalten werden. Verbreitet sind z. B. Verfahren, die auf Ultraschall, Röntgenstrahlung oder Spinanregungen (Kernspintomographie) zurückgreifen.
Moderne Verfahren können Informationen in drei Dimensionen auflösen und liefern Volumendaten, welche aus sog. Grauwerten bestehen, die für Raumpunkte vorliegen. Die Grauwerte stellen ein Maß für die Dichte des untersuchten Objekts an dem entsprechenden Raumpunkt dar. In Zusammenhang von diesen an Raumpunkten gegebenen Grauwerten spricht man auch von Voxeln. Die Voxel bilden einen dreidimensionalen Array von Grauwerten. Für die Visualisierung des Ergebnisses eines Bildgebungsverfahrens werden in drei Dimensionen definierte Voxel auf in den zwei Dimensionen eines Bildschirmes definierte Pixel abgebildet.
Für die Abbildung von Voxel auf Pixel zur Darstellung auf einem Bildschirm hat sich der Begriff Volume Rendering eingebürgert. Dabei liegen bei diversen medizinischen Bildgebungsverfahren die Voxel bzw. Grauwerten in sog. axialen Schichten bzw. Schnitten dar. Axiale Schichten sind dabei zu einer ausgezeichneten, in der Regel als z-Achse bezeichneten Richtung orthogonale Schichten. Diese z-Achse entspricht in der Computertomographie in der Regel der Bewegungsrichtung. Innerhalb der axialen Schichten ist meist die Auflösung höher als in Richtung der z-Achse.
Die einfachste Art der Visualisierung ist die Darstellung der einzelnen axialen Schichten auf einem Bildschirm. Dabei können die einzelnen Schichten z. B. nacheinander angezeigt werden. Auf einen entsprechend großen Bildschirm bzw. Monitor ist die Darstellung von z. B. 2–4 Schichtbildern nebeneinander ein adäquates Vorgehen.
Eine Erweiterung der axialen schichtbezogenen Darstellung liefert das sog. MPR-Verfahren (MPR steht für multi-planar reformatting oder multi-planar reconstruction). Im Rahmen dieses Verfahrens werden Schichtdarstellungen mit einer anderen Orientierung berechnet. Verbreitet ist dabei die Darstellung von den zu den axialen Schnitten orthogonalen sagittalen und coronalen Schichten. Im Prinzip kann ein MPR-Verfahren jedoch für eine beliebige Orientierung von Schichten durchgeführt werden. Durch Interpolation werden dann die Grauwerte innerhalb der Schichten berechnet und in geeigneter Weise angezeigt.
Neben den MPR-Verfahren gibt es andere, modernere Verfahren, wie z. B. das sog. Ray Casting, bei dem die Durchdringung des Volumens mit Sehstrahlen simuliert wird. Trotzdem erfüllen MPR-Verfahren eine wichtige Funktion für die Visualisierung von Objekteigenschaften, weil ihr Einsatz im bestimmten Situationen Vorteile bringt. Im Besonderen bei der Verdeckung bzw. Okklusion von Teilen des Objekts kann ein geeignet gewählter Schnitt Informationen liefern, die mit Ray Casting nur schwer zugänglich sind.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, Schichtdarstellungen von Volumendaten zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Schichtdarstellung von Volumendaten nach Anspruch 1 und durch eine dazu korrespondierende Vorrichtung nach Anspruch 6 gelöst.
Erfindungsgemäß wird zumindest eine Darstellung von zumindest einer Schicht eines Objektes (z. B. im Zuge eines MPR-Verfahrens) bestimmt. Diese Schicht wird gemäß einer vorgegebenen Orientierung berechnet. Diese Orientierung kann aber muss nicht einer axialen, coronalen oder sagittalen Darstellung entsprechen. Es kann ein Stapel von parallelen Schichten mit der gewählten Orientierung berechnet werden oder auch nur eine einzelne Schicht in einer vorgegebenen Tiefe. Erfindungsgemäß wird eine virtuelle Lichtquelle für die Anwendung eines Beleuchtungsmodells verwendet. Dabei wird Lichteinstrachtung einer festgelegten Form (z. B. punktförmige Lichtquelle, parallele Lichtstrahlen, ...), aus einer definierten Richtung (z. B. senkrecht auf die zumindest eine Ebene oder – zur besseren Darstellung von Lichteffekten – einen kleinen Winkel mit der Ebenensenkrechten einschließend) auf die zumindest eine Schicht simuliert. Es können auch mehrere Lichtquellen evtl. unterschiedlicher Form vorgesehen sein. In einer Erweiterung findet ein dynamischer Wechsel zwischen verschiedenen Lichtquellen statt. Die Lichtquelle kann gegenüber der Blickrichtung des Betrachters (leicht) geneigt sein. Als Beobachterposition (die für die Anwendung von Beleuchtungsmodelle eine Rolle spielen kann) wird dabei z. B. ein frontaler Blick auf die zumindest eine Ebene angenommen. Die Darstellung der zumindest einen Schicht wird unter Berücksichtigung von zumindest einem sich aus dem Beleuchtungsmodells ergebenen Lichteffekt (z. B. diffuses Streulicht und/oder spieglendes Spekularlicht) berechnet.
Durch die Berücksichtigung von Lichteffekten bei der Darstellung von Schichten auf einem Bildschirm werden sich auf die Richtung senkrecht zur zumindest einem Schichtbeziehende Informationen mit berücksichtigt. D. h. Information über Änderungen (Ableitung) im Schichtbereich und nicht nur ein skalarer Wert auf der Schicht werden berücksichtig. Als Konsequenz daraus erhält man für die Analyse durch Schnittbetrachtung wertvolle zusätzliche Informationen. Zudem ist der optische Eindruck durch die plastischer Darstellung der Schichten verbessert.
Im Rahmen der Erfindung kann eine Aufnahme von Messdaten eines Objektes im Zuge eines Bildgebungsverfahrens (z. B. CT, MRt, Ultraschall, PET, SPECT, ..) erfolgen, aus denen die Volumendaten bestimmt werden (z. B. mittels eines Rekonstruktionsverfahrens). Bei dem untersuchten Objekt kann es sich sowohl um einen Patienten als auch um ein im Zuge von Materialuntersuchung geprüftes Werkstück handeln.
Das verwendete Beleuchtungsmodell ist vorzugsweise ein lokales, auf der Modifikation einer Pixelberechnung basierendes Beleuchtungsmodell. Durch dieses Beleuchtungsmodell kann ein auf diffuses Streulicht zurückgehender Anteil mittels eines lokal berechneten Gradienten bestimmt werden. Für diesen Gradienten kann die gewichtete Summe aus einem für die zumindest eine Schicht ermittelten Normalenvektor und einem an dem Schnittpunkt eines für die Pixelberechnung generierten Strahls mit der zumindest einen Ebene aus den Volumendaten bestimmten Gradienten verwendet werden. Die verwendete Gewichtung erlaubt eine bessere Einstellung bzw. eine besseres Tuning der Schichtdarstellung.
Als Beleuchtungsmodell kommt dabei z. B. ein Phong-Shading oder ein verwandtes lokales Beleuchtungsmodell (Blinn-Phong Modell, Warn Modell, etc.) zum Einsatz. Dabei benützt dieses Modell vorzugsweise einen Oberflächengradienten für die Berechnung eines Lichteffektes, so dass die erfindungsgemäße Weiterentwicklung der Verwendung einer gewichteten Summe aus Schichtnormale und Gradienten statt des Oberflächengradienten anwendbar ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schichtdarstellung.
Die Erfindung wird im Folgenden im Rahmen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 ein mehrere Zeilen von Detektorelementen aufweisendes Spiral-CT-Gerät in schematischer Darstellung in z-Richtung;
2 einen Längsschnitt entlang der z-Achse durch das Gerät gemäß 1;
3 ein erfindungsgemäßes MPR-Verfahren im Vergleich zu einem herkömmlichen MPR-Verfahren;
4 eine mit einem herkömmlichen MPR-Verfahren berechnete Schicht;
5 eine mit einem erfindungsgemäßen MPR-Verfahren berechnete Schicht;
6–9 den Einfluss der Gewichtung bei der Summenbildung von MPR-Flächennormalen und Gradienten im berechneten Bild.
In den 1 und 2 ist ein Spiral-CT-Gerät mit einem Mehrzeilendetektor dargestellt. Die 1 zeigt schematisch das Gantry 1 mit einem Fokus 2 und einem ebenfalls rotierenden Detektor 5 (mit Breite B und Länge L) im Schnitt senkrecht zur z-Achse, während die 2 einen Längsschnitt in Richtung der z-Achse zeigt. Das Gantry 1 weist eine Röntgenstrahlenquelle mit ihrem schematisch dargestellten Fokus 2 und einer dem Fokus vorgelagerten quellennahen Strahlenblende 3 auf. Vom Fokus 2 aus verläuft, begrenzt durch die Strahlenblende 3, ein Strahlenbündel 4 zum gegenüberliegenden Detektor 5, welches den dazwischen liegenden Patienten P durchdringt. Die Abtastung erfolgt während der Rotation von Fokus 2 und Detektor 5 um die z-Achse, wobei gleichzeitig der Patient P in Richtung der z-Achse bewegt wird. Es entsteht auf diese Weise im Koordinatensystem des Patienten P eine Spiralbahn S für Fokus 2 und Detektor 5 mit einer Steigung oder Vorschub V, wie sie in der 3 räumlich und schematisch dargestellt ist.
Bei der Abtastung des Patienten P werden über die Daten-/Steuer-Leitung 6 die vom Detektor 5 erfassten dosisabhängigen Signale an die Recheneinheit 7 übertragen. Mit Hilfe bekannter Methoden, die in den dargestellten Programm-Modulen P₁ bis P_n niedergelegt sind, wird anschließend aus den gemessenen Rohdaten die räumliche Struktur des abgetasteten Bereiches des Patienten P bezüglich seiner Absorptionswerte in bekannter Weise (z. B. FBP Verfahren, Feldkamp-Algorithmus, iteratives Verfahren etc.) errechnet bzw. rekonstruiert. Die berechneten Absorptionswerte liegen dann in Form von Voxel vor. In der medizinischen Bildgebung sind diese Voxel durch sog. Grauwerte gegeben.
Die sonstige Bedienung und Steuerung des CT-Gerätes erfolgt ebenfalls mittels der Recheneinheit 7 und der Tastatur 9. Die Ausgabe der errechneten Daten kann über den Monitor 8 oder einen nicht dargestellten Drucker erfolgen. Für die Darstellung auf dem Monitor 8 oder für die Generierung von Bildern für die Archivierung (z. B. PACS) wird ein Bild aus den Grauwerten erzeugt. Dies entspricht einer Abbildung der Voxel auf Pixel, aus denen sich das Bild zusammensetzt. Entsprechende Verfahren werden als Volume Rendering bzw. Volumenwidergabe bezeichnet. Ein häufig verwendetes Verfahren zur Volumenwidergabe ist das Ray Casting bzw. die Pixelberechnung mittels simulierter Strahlen. Erfindungsgemäß wird jedoch eine Schichtdarstellung verwendet, z. B. ein MPR-Verfahren, welches in 3 erläutert ist.
3 zeigt das erfindungsgemäße Vorgehen im Vergleich zu einem herkömmlichen MPR-Verfahren. Ausgangspunkt sind Volumendaten 13, welche mittels eines Bildgebungsverfahrens erhalten wurden. Typischerweise sind dabei mittels einer Modalität 11 Daten für ein zu untersuchendes Objekt aufgenommen worden, aus welchen in einem Rekonstruktionsschritt 12 die Volumendaten 13 erhalten wurden.
Die Modalität 11 kann z. B. Röntgentechnologie, Kernspintomographie, Ultraschall, PET (position emission tomography) oder SPECT (single-photon emission computed tomography) verwenden. Bei den in 1 und 2 gezeigten Modalitäten werden typischerweise Projektionen des Objektes aus verschiedenen Richtungen aufgenommen, aus welchen mittels eines iterativen (z. B. Feldkamp-Algorithmus) oder exakten Rekonstruktionsverfahrens (z. B. FBP, d. h. filtered back projection) die Volumendaten rekonstruiert werden.
Die Volumendaten werden herkömmlich wie auf der linken Seite von 3 dargestellt und erfindungsgemäß wie auf der rechten Seite gezeigt mittels eines MPR-Verfahrens visualisiert. Dabei wird im Folgenden das Vorgehen für eine Schicht bzw. einen Schnitt dargestellt. Eine Schicht ist dabei als Schnitt der Volumendaten mit einer Ebene definiert, wobei die Ebene z. B. durch einen Punkt und zwei zueinander nicht parallele Vektoren definiert werden kann. Vorzugsweise wird die Schicht durch Wahl einer Orientierung und einer Tiefe bzw. einen Abstand zum Betrachter vor- bzw. eingegeben. Eine Eingabe kann mittels eines Eingabepanels erflogen. Entsprechend kann für eine Vielzahl von parallelen Schichten verfahren werden, so dass ein Bilderstapel (Vielzahl) von Schnitten für eine gewählte Orientierung der Schnitte erhalten wird. Der Schichtabstand kann in diesem Fall auch ein Eingabeparameter sein.
Die folgenden besprochenen Verfahrensschritte können für herkömmliche Verfahren und das erfindungsgemäße Verfahren im Wesentlichen identisch sein. Unterschiede werden im Anschluss daran beschrieben.
Für jedes Pixel einer Darstellung auf einem Bildschirm wird zunächst eine Wertberechnung gestartet (Schritte 21, 31). Dabei wird ein dem Pixel zugeordneter Strahl (Schritte 22, 32) aus einer vorgegeben Richtung (in der Regel Blickrichtung) durch das Volumen propagiert und der Schnittpunkt mit der darzustellenden Ebene bestimmt (Schritte 23, 33). Durch Interpolation von Volumendaten 13 bzw. Voxeln wird der Grauwert (bzw. der Wert der rekonstruierten Daten) an diesem Schnittpunkt bestimmt (Schritte 24, 34).
Bei medizinischen Anwendungen wird zur Beschreibung der rekonstruierten Schwächungswerte üblicherweise eine Skala verwendet, die nach dem Wissenschaftler Hounsfield benannt ist und ungefähr von –1000 (für Lungengewebe) bis 3000 (Knochen) reicht. Jedem Wert auf dieser Skala wird eine Graustufe zugeordnet, so dass man insgesamt auf etwa 4000 darzustellende Graustufen kommt. Dieses im CT bei dreidimensionalen Bildrekonstruktionen übliche Schema lässt sich auf zur Visualisierung verwendeten Monitoren nicht einfach übernehmen. Dies liegt zum einen daran, dass auf einem handelsüblichen 8Bit-Monitor maximal 256 (d. h. 2⁸) Graustufen dargestellt werden können. Eine Darstellung einer höheren Anzahl von Graustufen ist zudem nicht sinnvoll, weil die Granularität der Darstellung des Displays deutlich die des menschlichen Auges, welches ungefähr 35 Graustufen unterscheiden kann, bereits deutlich übertrifft. Für die Darstellung menschlichen Gewebes versucht man daher, die diagnostisch interessanten Details zu extrahieren. Zu diesem Zweck wird ein Fenster festgesetzt, welches einen bestimmten, um ein für die Diagnose relevantes Niveau definierten Grauwertbereich umfasst. Man spricht hier auch von Window Leveling (Schritte 25, 26).
Herkömmlich wird der im Rahmen des Window Leveling erhaltene Grauwert als Pixel zur Anzeige auf einem Bildschirm verwendet. Ein mit diesem herkömmlichen Verfahren erzeugtes Bild ist in 4 gezeigt.
Die vorliegende Erfindung verbessert diese Bilddarstellung, indem Lichteffekte im Zuge eines Beleuchtungsmodells berücksichtigt werden. Dabei kann z. B. ein lokales Beleuchtungs- oder Lichtmodell verwendet werden. Lokale Beleuchtungsmodelle definieren üblicherweise an einem Punkt der Oberfläche Komponenten aus Umgebungslicht, das mit „Ambient” bezeichnet wird, aus diffusem Streulicht und aus spiegelndem Spekularlicht, d. h. I = I_ambient + I_diffus + I_specular. (1)
Das ambiente Licht stellt einen durch Streuung an allen Objekten im Raum vorhandenen Grundpegel an diffusem Licht dar, das keiner speziellen Lichtquelle und damit keiner Richtung zugeordnet ist. Der diffuse Anteil bezieht sich auf die Lichtquelle, deren einstrahlende Intensität mit einer Materialkonstante k_d gewichtet wird. Die Richtungen der Lichtquelle L und der Normalen N gehen in diesen Term ein. Das spiegelnde Licht ist außer von der Materialkonstante k_s noch vom Standpunkt des Betrachters abhängig. Die Terme der Gleichung (1) werden im Zuge des sog. Phong-Beleuchtungsmodells wie folgt ausgedrückt: I = I_ak_a + I_d{k_d(L·N) + k_s(R·V)ⁿ} (2)
Dabei ist I_d die eingestrahlte Intensität, R der Reflexionsvektor, V ein Vektor zur Betrachterposition, n ein nach Maßgabe der gewünschten Rauhigkeit festlegbarer Exponent und „·” das Skalarprodukt.
Im Rahmen des Ausführungsbeispiels wird ein Phong Shading – auch als Normalenvektor-Interpolations-Shading bezeichnet – verwendet. Mittels dieses auf einem lokalen Beleuchtungsmodell beruhenden Shadings werde Schatten- und Lichteffekte erzeugt. Das Phong Shading verwendet im Standardfall eine Interpolation der Flächennormale. Für jedes Pixel wird mit Hilfe der Normalen die Lichtintensität aus dem Beleuchtungsmodell vom Phong berechnet. Dabei werden meist ein von der Blickrichtung des Betrachters (bzw. der Richtung des in den Schritt 23 erzeugten Strahls) abhängiger Anteil einer perfekten Reflexion und ein Anteil einer diffusen Reflexion nach dem Lambertschen Gesetz berücksichtigt. Die Anteile der Lichtintensität werden aus der Winkellage von Lichtquelle und Beobachterstandpunkt zur Normalen ermittelt und im Anschluss an den gewünschten Oberflächeneindruck (z. B. matt oder spiegelnd) angepasst.
Dabei gibt es für das Shading verschiedene Möglichkeiten für die das Shading beeinflussende virtuelle Lichtquelle. Üblicherweise lässt man die Positionen von Betrachter und Lichtquelle zusammenfallen (beim Rendering spricht man auch von Headlight in diesem Zusammenhang). Es ist aber auch möglich eine oder mehrere evtl. punktförmige Lichtquellen vorzusehen, die nicht mit der Betrachterposition zusammenfallen. Weiter kann vorgesehen sein, dass ein Lichteinfall in einer definierten Richtung im Zuge der Shadingsberechnung verwendet wird. Auch Farblichtquellen können herangezogen werden. So kann vorgesehen sein, dass statt einem korrigierten Grauwert unmittelbar im Zuge des Shadings ein RGB-Wert für eine Farbdarstellung ermittelt wird.
Für die Anwendung des Phong-Modells wird in Schritt 36 der Gradient der Volumendaten an der Schnittstelle von dem Strahl 32 und der MPR Ebene berechnet. Dies geschieht z. B. mittels eines Differenzenverfahrens bzw. der Interpolation von für Voxel numerisch berechneter Ableitungen. Für die Anwendung des Phong-Modells wird nicht direkt diese Volumennormale herangezogen. Stattdessen wird der im Schritt 37 berechnete Gradient der MPR-Ebene mit dem Gradienten der Volumendaten gemischt, wobei das Mischverhältnis durch den Gewichtungsfaktor α bestimmt wird (Formel 40 in 3), d. h. Grad = α·grad(vol) + normalize(N_mpr) (3)
Dabei ist „Grad” der in der mathematischen Formulierung des Shadings eingesetzte Gradientenvektor. Dieser setzt sich zusammen aus dem mit einem Gewichtungsfaktor α gewichteten Gradienten der Volumendaten am für die Pixelberechnung relevanten Ort sowie einem normierten Vektor N_mpr, der senkrecht auf der MPR-Ebene steht.
Anschließend wird in Schritt 38 das Phong Shading durchgeführt und das mittels Shading angepasste Pixel für die Darstellung auf einem Bildschirm verwendet (Schritt 39). Man erhält eine Schichtdarstellung (5), die deutlich plastischer als Bilder herkömmliche Verfahren ist.
In 6 bis 9 ist der Einfluss der Gewichtungsfaktors α gezeigt. Mit steigendem α verbessert sich die räumliche Darstellung bzw. die Rauhigkeit des dargestellten Bildes. Durch Tuning von α kann der Betrachter bedarfsgemäß Bilder erzeugen, die stärker oder schwächer von herkömmlichen MPR-Bildern unterscheiden.
Die Erfindung ist nicht auf den Gegenstand des Ausführungsbeispiels beschränkt. Insbesondere ist sie auf beliebiges Volume Rendering mit Schichtdarstellung anwendbar. Entsprechende Volumendaten können mittels vielerlei Modalitäten sowohl für medizinische Untersuchungen als auch für Materialuntersuchungen gewonnen worden sein.

Claims

Verfahren zur Schichtdarstellung von Volumendaten, umfassend – Auswahl einer Schichtorientierung für eine Schichtdarstellung von Volumendaten, – Berechnung von zumindest einer Schicht nach Maßgabe der ausgewählten Orientierung, – Wahl einer virtuellen Lichtquelle für die Einbeziehung von Lichteffekten bei der Darstellung der Schichten, – Berechnung von einem durch die virtuelle Lichtquelle erzeugten Lichteffekt mit Hilfe eines Beleuchtungsmodells für die zumindest eine Schicht, und – Darstellung der zumindest einen Schicht unter Berücksichtigung des Lichteffekts.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend – Aufnahme von Messdaten im Rahmen eines Bildgebungsverfahrens, und – Bestimmung der Volumendaten aus den aufgenommenen Messdaten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdarstellung im Rahmen eines MPR-Verfahrens erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das Beleuchtungsmodell ein lokales, auf der Modifikation einer Pixelberechnung basierendes Beleuchtungsmodell ist, – durch das Beleuchtungsmodell ein auf diffuses Streulicht zurückgehender Anteil mittels eines lokal berechneten Gradienten bestimmt wird, und – für diesen Gradienten die gewichtete Summe aus einem für die zumindest eine Schicht ermittelten Normalenvektor und einem an dem Schnittpunkt eines für die Pixelberechnung generierten Strahls mit der zumindest einen Ebene aus den Volumendaten bestimmten Gradienten verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Beleuchtungsmodell ein Phong-Shading oder ein verwandtes lokales Beleuchtungsmodell verwendet wird.
Vorrichtung zur Schichtdarstellung von Volumendaten, umfassend – eine Eingabeschnittstelle zur Auswahl einer Orientierung von Schichten für eine Schichtdarstellung von Volumendaten, – einen Rechenelement zur Berechnung von Schichten nach Maßgabe der ausgewählten Orientierung und zur Berechnung von einem durch die virtuelle Lichtquelle erzeugten Lichteffekt mit Hilfe eines Beleuchtungsmodells für zumindest eine der Schichten, wobei automatisch oder manuell eine Wahl einer virtuellen Lichtquelle für die Einbeziehung von Lichteffekten bei der Darstellung der Schichten vorgesehen ist, und – ein Bildschirm zur Darstellung der zumindest einen Schicht unter Berücksichtigung des Lichteffekts.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung für die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgestaltet ist.
Computerprogramm, welches ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchführt, wenn es auf einem Computer abläuft.