JP2007066055A - Computer program and tensor quantity display screen generation method for displaying tensor quantity three-dimensionally distributed within three-dimensional object - Google Patents

Computer program and tensor quantity display screen generation method for displaying tensor quantity three-dimensionally distributed within three-dimensional object Download PDF

Info

Publication number
JP2007066055A
JP2007066055A JP2005252086A JP2005252086A JP2007066055A JP 2007066055 A JP2007066055 A JP 2007066055A JP 2005252086 A JP2005252086 A JP 2005252086A JP 2005252086 A JP2005252086 A JP 2005252086A JP 2007066055 A JP2007066055 A JP 2007066055A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
local
dimensional
display
size
dimensional object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005252086A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Takano
直樹 高野
Mitsuhiro Kawagai
光寛 河貝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ritsumeikan Trust
Original Assignee
Ritsumeikan Trust
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ritsumeikan Trust filed Critical Ritsumeikan Trust
Priority to JP2005252086A priority Critical patent/JP2007066055A/en
Publication of JP2007066055A publication Critical patent/JP2007066055A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable three-dimensional visual confirmation of a tensor quantity three-dimensionally distributed within a three-dimensional object. <P>SOLUTION: The computer program makes a computer function, in order to display the tensor quantity three-dimensionally distributed within the three-dimensional object, as a setting means setting a local three-dimensional area to be noted in the three-dimensional object and a display means displaying the tensor quantity on the surface of the local three-dimensional area repeatedly changed in size while repeatedly changing the size of the local three-dimensional area. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、3次元オブジェクト内で3次元的に分布するベクトル量等のテンソル量を表示するコンピュータプログラム及びテンソル量表示画像データ生成方法に関するものである。   The present invention relates to a computer program for displaying a tensor amount such as a vector amount distributed three-dimensionally in a three-dimensional object, and a tensor amount display image data generation method.

3次元のベクトル場を可視的に表示することは、ベクトル場の状態を容易に理解するために重要である。ここで、大きさと方向を有するベクトルを表示する場合、当該ベクトルを矢印で表示することが一般的である。   Visually displaying a three-dimensional vector field is important to easily understand the state of the vector field. Here, when a vector having a size and a direction is displayed, the vector is generally displayed by an arrow.

したがって、3次元オブジェクトの表面に分布するベクトル量を表示する場合には、当該3次元オブジェクトの表面に矢印を表示すれば良い。しかし、この表示の仕方では、3次元オブジェクト内部のベクトル場が表示できない。
一方、3次元オブジェクト内部のベクトルをすべて2次元的表示で可視的に表示しようとすると3次元オブジェクト内部のベクトルを示す矢印同士が重なってしまい、3次元オブジェクト内部のベクトル場を視覚的に理解するのが困難である。
Therefore, when displaying the vector amount distributed on the surface of the three-dimensional object, an arrow may be displayed on the surface of the three-dimensional object. However, with this display method, the vector field inside the three-dimensional object cannot be displayed.
On the other hand, if all the vectors inside the three-dimensional object are to be visually displayed in a two-dimensional display, the arrows indicating the vectors inside the three-dimensional object overlap and the vector field inside the three-dimensional object is visually understood. Is difficult.

また、3次元オブジェクト内部のベクトル場を表現する場合、3次元オブジェクトの断面表示を行い、その断面上にベクトルを示す矢印を表示することが考えられる。しかし、断面表示では、当該断面だけの2次元的な視認によってでしかベクトル場を理解できず、3次元的(立体的)な視認は困難である。   When expressing a vector field inside a three-dimensional object, it is conceivable to display a cross section of the three-dimensional object and display an arrow indicating the vector on the cross section. However, in the cross-sectional display, the vector field can be understood only by two-dimensional visual recognition of only the cross-section, and three-dimensional (three-dimensional) visual recognition is difficult.

以上のように、3次元ベクトル場を3次元的(立体的)に視認させることは困難であり、この課題は、1階のテンソルであるベクトルに限らず、0階のテンソルであるスカラーや2階以上のテンソルについても同様である。
そこで、本発明は、3次元オブジェクト内で3次元的に分布するテンソル量を3次元的に視認できるようにすることを目的とする。
As described above, it is difficult to visually recognize a three-dimensional vector field three-dimensionally (three-dimensionally), and this problem is not limited to a vector that is a first-order tensor, but is a scalar that is a zero-order tensor or 2 The same applies to tensors above the floor.
Therefore, an object of the present invention is to make it possible to visually recognize a tensor amount distributed three-dimensionally in a three-dimensional object in a three-dimensional manner.

コンピュータプログラムに係る本発明は、3次元オブジェクト内で3次元的に分布するテンソル量を表示するためにコンピュータを、3次元オブジェクトにおいて注目したい局所的な3次元領域を設定する設定手段、局所的な3次元領域の大きさの変化を繰り返しつつ、大きさの変化を繰り返す局所的3次元領域の表面におけるテンソル量を表示する表示手段、として機能させるものである。   The present invention relating to a computer program has a setting means for setting a local three-dimensional region to be noticed in a three-dimensional object in order to display a tensor amount three-dimensionally distributed in the three-dimensional object. The display unit functions as a display means for displaying the tensor amount on the surface of the local three-dimensional region that repeats the change in size while repeating the change in the size of the three-dimensional region.

局所的3次元領域の大きさを変化させながら当該領域表面のテンソル量を表示すると、人間の残像現象(実際に残像が生じなくてもよい)のような効果によって、テンソル量を3次元的に視認することができる。
ここで、局所的3次元領域自体は、表示してもしなくても良いが、後述のように表示すると視認性が向上する。
When the tensor amount on the surface of the region is displayed while changing the size of the local three-dimensional region, the tensor amount can be reduced three-dimensionally due to an effect such as a human afterimage phenomenon (an actual afterimage may not occur). It can be visually recognized.
Here, the local three-dimensional region itself may or may not be displayed, but the visibility is improved when displayed as described later.

前記設定手段は、3次元オブジェクトにおける注目点を設定する手段と、設定された注目点からの局所的3次元領域の広がりを設定する手段と、を有しているのが好ましい。なお、設定される局所的3次元領域の広がりは、例えば、増減する局所的3次元領域の最も大きくなるときの大きさとすることができるが、例えば、増減途中の大きさであってもよい。   The setting means preferably includes means for setting a point of interest in a three-dimensional object and means for setting a spread of a local three-dimensional region from the set point of interest. Note that the spread of the set local three-dimensional region can be, for example, the size when the local three-dimensional region to be increased or decreased is the largest, but may be a size in the middle of the increase or decrease, for example.

前記設定手段は、3次元オブジェクトの断面の表示上で、当該断面を含む領域を局所的三次元領域として設定する手段として構成されているのが好ましい。この場合、表示されている3次元オブジェクト断面を手がかりとして、局所的3次元領域を設定できるため、局所的3次元領域の設定が容易となる。   The setting means is preferably configured as means for setting a region including the cross section as a local three-dimensional region on the display of the cross section of the three-dimensional object. In this case, since the local three-dimensional area can be set using the displayed three-dimensional object cross section as a clue, the local three-dimensional area can be easily set.

前記局所的な3次元領域が変化するときの当該3次元領域の最大の大きさを設定変更可能であるのが好ましい。この場合、局所的3次元領域の大きさを変えることで、観察対象領域を変えることができる。   It is preferable that the maximum size of the three-dimensional area when the local three-dimensional area changes can be changed. In this case, the observation target region can be changed by changing the size of the local three-dimensional region.

前記テンソル量は、少なくとも向きを有する1階以上のテンソル量であり、前記表示手段は、大きさの変化を繰り返す局所的3次元領域の表面のテンソル量の向きを表示するのが好ましい。
また、前記表示手段は、大きさの変化を繰り返す局所的3次元領域の表面のテンソル量の向きと大きさを表示するのが好ましい。
It is preferable that the tensor amount is at least a first-order tensor amount having a direction, and the display unit displays the direction of the tensor amount on the surface of the local three-dimensional region that repeats a change in size.
Moreover, it is preferable that the said display means displays the direction and magnitude | size of the tensor amount of the surface of the local three-dimensional area | region which repeats a change of a magnitude | size.

前記表示手段は、大きさの変化を繰り返す局所的3次元領域の表面に現れる前記3次元オブジェクト内部構造とともにテンソル量を表示するのが好ましい。この場合、テンソル量の3次元分布とともに3次元オブジェクトの内部構造を視認することができる。   The display means preferably displays the tensor amount together with the internal structure of the three-dimensional object that appears on the surface of the local three-dimensional region that repeatedly changes in size. In this case, the internal structure of the three-dimensional object can be visually recognized together with the three-dimensional distribution of the tensor amount.

前記表示手段は、局所的3次元領域の表示視点を変化させつつ、局所的3次元領域の大きさが変化を繰り返すように表示可能であるのが好ましい。
局所的3次元領域を回転表示させるなどして、局所的3次元領域の表示視点を変化させつつ、局所的3次元領域の大きさが変化を繰り返せば、視認性がより一層向上する。
The display means is preferably capable of displaying the local three-dimensional region so that the size of the local three-dimensional region repeats changing while changing the display viewpoint of the local three-dimensional region.
Visibility is further improved if the local three-dimensional area is repeatedly changed in size while the display viewpoint of the local three-dimensional area is changed by rotating the local three-dimensional area.

局所的3次元領域の大きさの変化速度が設定変更可能であるのが好ましく、これにより、視認しやすい速度に調節することができる。   It is preferable that the change rate of the size of the local three-dimensional region can be changed, so that the speed can be easily adjusted.

前記3次元オブジェクトは、生体骨であるのが好ましく、前記テンソル量は、生体骨に作用する応力であるのが好ましい。   The three-dimensional object is preferably a living bone, and the tensor amount is preferably a stress acting on the living bone.

テンソル量表示画像データ表示方法にかかる本発明は、3次元オブジェクト内で3次元的に分布するテンソル量を画像表示するための画像データを画像生成コンピュータによって生成するためのテンソル量表示画像データ生成方法であって、画像生成コンピュータが、3次元オブジェクトにおいて注目したい局所的な3次元領域の設定入力を受け付けるステップ、設定された局所的3次元領域がその大きさの変化を繰り返しつつ、大きさの変化を繰り返す局所的3次元領域の表面にテンソル量が表示された画像を前記画像生成コンピュータが生成するステップ、とを含むものである。   The tensor amount display image data display method according to the present invention relates to a tensor amount display image data generation method for generating image data for displaying an image of a tensor amount distributed three-dimensionally in a three-dimensional object by an image generation computer. A step in which the image generation computer receives a setting input of a local three-dimensional region to be noticed in a three-dimensional object, and the size change while the set local three-dimensional region repeats its size change The image generation computer generates an image in which the tensor amount is displayed on the surface of the local three-dimensional region that repeats the above.

本発明によれば、テンソル量を3次元的に視認することができる。   According to the present invention, the tensor amount can be visually recognized three-dimensionally.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここではまず、3次元ベクトル場の表示処理の基本的概念を図1〜図6に基づいて説明する。なお、ベクトルは、1階テンソルである。
図1は、生体骨(の一部:立方体形状)などの3次元オブジェクト1を示している。この3次元オブジェクト1の内部のベクトル(3次元オブジェクト内部の応力等)を表示するために、まず図2に示すように、ユーザ(観察者)が、ベクトルを観察したい注目点Pを設定する。注目点Pは、3次元オブジェクト1の表面又は内部の点として設定される。
なお、図2では、3次元オブジェクト1の任意の断面2を表示させ、その断面2上の点を指示することで、3次元オブジェクト1中の点を注目点Pとして指定している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the basic concept of the display process of a three-dimensional vector field will be described with reference to FIGS. The vector is a first-order tensor.
FIG. 1 shows a three-dimensional object 1 such as a living bone (part of: a cubic shape). In order to display a vector inside the three-dimensional object 1 (such as stress inside the three-dimensional object), first, as shown in FIG. 2, the user (observer) sets a point of interest P where the user wants to observe the vector. The attention point P is set as a surface or an internal point of the three-dimensional object 1.
In FIG. 2, an arbitrary cross section 2 of the three-dimensional object 1 is displayed, and a point on the cross section 2 is designated to designate the point in the three-dimensional object 1 as the attention point P.

注目点Pが設定されると、その注目点Pを中心とする3次元オブジェクト1の局所的な3次元領域Dが、図3,4,5,6に示すように順に連続的に拡大しながら表示され、局所的3次元領域Dが図6の最大の大きさまで拡大すると図5,4,3の順で連続的に縮小しながら表示され、局所的3次元領域Dが図3の最小の大きさまで縮小する。この局所的3次元領域Dの拡大縮小は繰り返し表示される。   When the attention point P is set, the local three-dimensional region D of the three-dimensional object 1 centered on the attention point P is continuously expanded as shown in FIGS. When the local three-dimensional area D is enlarged to the maximum size shown in FIG. 6, the local three-dimensional area D is displayed while being continuously reduced in the order of FIGS. Reduce to The enlargement / reduction of the local three-dimensional area D is repeatedly displayed.

拡大縮小する局所的3次元領域Dの表面には、3次元オブジェクト1の局所的3次元領域D表面におけるベクトルが矢印によって表示される。矢印は、時間の経過によって大きさが変化(拡大縮小)する局所的3次元領域Dの表面に表示されるため、観察者が、拡大縮小する局所的3次元領域上の矢印を観察し続けると、人の目の残像的効果(実際に残像が生じなくてもよい)により、注目点P周辺のベクトル場の様子を立体的に把握することができる。   On the surface of the local 3D region D to be enlarged or reduced, a vector on the surface of the local 3D region D of the 3D object 1 is displayed by an arrow. Since the arrow is displayed on the surface of the local three-dimensional region D whose size changes (enlarges / reduces) over time, when the observer continues to observe the arrow on the local three-dimensional region to be enlarged / reduced The state of the vector field around the point of interest P can be three-dimensionally grasped by the afterimage effect of human eyes (the actual afterimage does not have to occur).

続いて、以下では、3次元ベクトル場を表示するためのコンピュータの機能についてより具体的に説明する。また、このコンピュータ(プログラム )は、生体骨における応力を表示して骨粗しょう症診断支援用に用いられる。つまり、骨密度が低下すると、応力が大きくなり、骨折の可能性が高くなるが、生体骨の応力を3次元ベクトル場として表示すると、骨粗しょう症診断に役立つ。   Subsequently, the function of the computer for displaying the three-dimensional vector field will be described more specifically below. The computer (program) displays stress in living bones and is used for supporting osteoporosis diagnosis. That is, when the bone density decreases, the stress increases and the possibility of fracture increases. However, displaying the stress of a living bone as a three-dimensional vector field is useful for osteoporosis diagnosis.

図7は、3次元オブジェクト内部の3次元ベクトル場(応力場)を表示するためのコンピュータ10の入出力関係を示している。図7に示すように、コンピュータ10には、3次元オブジェクトデータが入力データとして与えられ、3次元ベクトル場の画像表示や、3次元ベクトル場画像(アニメーション画像)のファイル出力などを行う。   FIG. 7 shows an input / output relationship of the computer 10 for displaying a three-dimensional vector field (stress field) inside the three-dimensional object. As shown in FIG. 7, the computer 10 is given three-dimensional object data as input data, and performs image display of a three-dimensional vector field, file output of a three-dimensional vector field image (animation image), and the like.

図8は、コンピュータ10の機能ブロックを示している。これらの各機能の詳細は、後述する。
なお、このコンピュータ10は、CPU等によって構成される演算部、メモリ・ハードディスク等によって構成される記憶部、キーボード・マウス等によって構成される入力部、ディスプレイ等の出力部を有して構成され、ハードディスク等の記憶部に後述のコンピュータプログラムがインストールされており、当該コンピュータプログラムを実行することによって各種機能が実現される。
FIG. 8 shows functional blocks of the computer 10. Details of each of these functions will be described later.
The computer 10 includes an arithmetic unit configured by a CPU, a storage unit configured by a memory / hard disk, an input unit configured by a keyboard / mouse, and an output unit such as a display. A computer program described below is installed in a storage unit such as a hard disk, and various functions are realized by executing the computer program.

図9は、3次元ベクトル場を表示するためのコンピュータプログラム(応力可視化アプリケーション)によるコンピュータ10の画面表示(ウィンドウ)W1,W2−1,W2−2,W2−3を示している。
ウィンドウとしては、局所的3次元領域(以下、単に「局部」ということもある)の3次元ベクトル場の表示等を行う局部・ベクトル表示部20及び3次元オブジェクトの断面を表示する断面表示部25等としてのメインウィンドウW1と、表示のための設定を行うサブウィンドウW2−1,W2−2,W2−3とが設けられている。
サブウィンドウとしては、断面表示設定部21としての「断面表示」ウィンドウW2−1、局部表示設定部22としての「局部表示」ウィンドウW2−2、応力ベクトル設定部23としての「主応力ベクトル表示」ウィンドウW2−3とが設けられている。
FIG. 9 shows screen displays (windows) W1, W2-1, W2-2, and W2-3 of the computer 10 by a computer program (stress visualization application) for displaying a three-dimensional vector field.
As the window, a local / vector display unit 20 for displaying a three-dimensional vector field of a local three-dimensional region (hereinafter also simply referred to as “local”) and a cross-section display unit 25 for displaying a cross section of a three-dimensional object. A main window W1 and the like, and sub-windows W2-1, W2-2, and W2-3 for performing settings for display are provided.
As sub-windows, a “cross-section display” window W2-1 as the cross-section display setting section 21, a “local display” window W2-2 as the local display setting section 22, and a “main stress vector display” window as the stress vector setting section 23 are displayed. W2-3 is provided.

メインウィンドウW1は、3次元オブジェクトデータの読み込み、3次元オブジェクト1全体の画像表示、3次元オブジェクト1における注目点Pを画面上で指定するための表示、大きさが増減する局部及びベクトルの画像表示、及び大きさが増減する局部及びベクトルの画像のファイル出力などの機能を有している。
本プログラムの3次元オブジェクトデータ(3次元オブジェクトデータファイル)読み込み機能によって、例えば、図10に示すような3次元オブジェクトデータ1が入力データとして読み込まれる。
The main window W1 reads three-dimensional object data, displays an image of the entire three-dimensional object 1, displays to specify the attention point P in the three-dimensional object 1, and displays local and vector images that increase or decrease in size. And a function of outputting a local image whose size increases or decreases and a vector image file.
For example, three-dimensional object data 1 as shown in FIG. 10 is read as input data by the three-dimensional object data (three-dimensional object data file) reading function of this program.

図10に示す3次元オブジェクトデータは、オブジェクトである海綿骨の一部(立体形状)の3次元形状データと、海綿骨の各部分に作用する応力ベクトルのデータとを有するものである。海綿骨は、スポンジ状構造をなしており、内部が複雑な構造となっている。
3次元オブジェクトの内部構造は、ボクセルデータによって表され、3次元オブジェクトデータは、各ボクセルにおける応力(ベクトル;テンソル)を示すデータをも有して、3次元オブジェクトの内部構造及び内部ベクトル場を示すものとなっている。
なお、図10に示す画像は、白黒の濃淡が存在する(実際の画像はカラーである)が、この濃淡(色の違い)が、応力の大きさを示している。
ここで、3次元オブジェクトの構造を表すデータ形式は、ボクセルデータに限られるものではなく、4面体データ等の他のデータ形式であってもよい。
The three-dimensional object data shown in FIG. 10 includes three-dimensional shape data of a portion (three-dimensional shape) of the cancellous bone as an object and data of stress vectors acting on each portion of the cancellous bone. The cancellous bone has a sponge-like structure, and the inside has a complicated structure.
The internal structure of the three-dimensional object is represented by voxel data, and the three-dimensional object data also includes data indicating stress (vector; tensor) in each voxel, and indicates the internal structure and internal vector field of the three-dimensional object. It has become a thing.
Note that the image shown in FIG. 10 has black and white shading (the actual image is a color), but this shading (color difference) indicates the magnitude of the stress.
Here, the data format representing the structure of the three-dimensional object is not limited to voxel data, and may be another data format such as tetrahedron data.

読み込まれた3次元オブジェクトデータ1の全体図は、図10に示す画像としてメインウィンドウW1に表示される。
そして、メインウィンドウW1から「断面表示」ウィンドウW2−1を起動すると、メインウィンドウW1には、図9に示すように、3次元オブジェクト1の断面2が表示される。表示される断面2は、「断面表示」ウィンドウW2−1における設定に従ったものであり、3次元オブジェクト1における任意の方向、任意の位置、及び任意の厚さの断面2を表示することができる。
すなわち、「断面表示」ウィンドウW2−1は、断面方向設定部211として「YZ断面」、「ZX断面」、「XY断面」の設定部を有しており、選択された方向の断面がメインウィンドウW1に表示される。図9においては、「YZ断面」が設定されており、メインウィンドウW1において3次元オブジェクトのYZ平面の断面が表示されている。
An overall view of the read three-dimensional object data 1 is displayed on the main window W1 as an image shown in FIG.
When the “section display” window W2-1 is activated from the main window W1, the section 2 of the three-dimensional object 1 is displayed in the main window W1, as shown in FIG. The displayed cross section 2 is in accordance with the setting in the “cross section display” window W2-1, and the cross section 2 having an arbitrary direction, an arbitrary position, and an arbitrary thickness in the three-dimensional object 1 can be displayed. it can.
That is, the “cross-section display” window W2-1 has “YZ cross-section”, “ZX cross-section”, and “XY cross-section” setting sections as the cross-section direction setting section 211, and the cross section in the selected direction is the main window. W1 is displayed. In FIG. 9, “YZ cross section” is set, and a cross section of the YZ plane of the three-dimensional object is displayed in the main window W1.

また、「断面表示」ウィンドウW2−1は、表示する断面の位置を設定する表示断面位置設定部212を有しており、断面方向設定部211で設定された方向の断面に直交する方向の3次元オブジェクト1内での位置をスライダーによって設定することができる。例えば、図9では、断面方向として「YZ断面」が設定されているのでこの断面と直交するX方向における当該断面2の位置を自由に設定することができる。
以上の断面方向設定部211及び表示断面位置設定部212によって、3次元オブジェクトの任意の方向の任意の位置の断面2を表示することができる。
Further, the “cross-section display” window W2-1 has a display cross-section position setting unit 212 for setting the position of a cross-section to be displayed, and 3 in the direction orthogonal to the cross-section in the direction set by the cross-section direction setting unit 211. The position in the dimension object 1 can be set by a slider. For example, in FIG. 9, since the “YZ cross section” is set as the cross-sectional direction, the position of the cross section 2 in the X direction orthogonal to the cross section can be freely set.
With the cross-section direction setting unit 211 and the display cross-section position setting unit 212 described above, the cross-section 2 at an arbitrary position in an arbitrary direction of the three-dimensional object can be displayed.

さらに、「断面表示」ウィンドウW2−1は、表示される断面2の厚さを設定するための断面厚さ設定部213、断面2の透明度を設定する断面透明度設定部214、断面2をボクセル単位のメッシュで表示するように切り替えるメッシュ表示設定部215、断面のカラー表示・グレースケール表示切り替えるカラー表示切替部216を有しており、これらの設定部213,214,215によって断面の表示態様を調節することができる。
なお、断面のカラー表示は、当該断面における応力の「大きさ」ごとに色分けしたカラー表示であり、断面のグレースケール表示も、当該断面における応力の「大きさ」ごとに分けられたグレースケール表示である。
Further, the “section display” window W2-1 includes a section thickness setting section 213 for setting the thickness of the section 2 to be displayed, a section transparency setting section 214 for setting the transparency of the section 2, and the section 2 as voxel units. A mesh display setting unit 215 for switching to display in a mesh, and a color display switching unit 216 for switching color display / grayscale display of a cross section, and adjusting the display mode of the cross section by these setting units 213, 214, and 215 can do.
The color display of the cross section is a color display that is color-coded for each “magnitude” of stress in the cross-section, and the gray scale display of the cross-section is also a gray scale display that is divided for each “magnitude” of stress in the cross-section. It is.

また、断面透明度設定部214によって、断面2の透明度を調節して断面2を半透明に表示すれば、局部Dやベクトル矢印に重ねて断面2を表示しても、当該断面2表示が、局部Dやベクトル矢印の表示の邪魔にならず、局部Dや矢印の視認阻害を防止できる。
さらに、断面透明度設定部214によって、断面を完全に透明に設定すれば、画面上に断面が存在しない状態、すなわち断面表示OFF状態にすることができる。
Further, if the transparency of the cross section 2 is adjusted by the cross section transparency setting unit 214 and the cross section 2 is displayed semi-transparently, even if the cross section 2 is displayed over the local D or the vector arrow, the cross section 2 display is displayed locally. It does not interfere with the display of D and vector arrows, and can prevent the local D and arrows from being visually impaired.
Furthermore, if the cross-section transparency setting unit 214 sets the cross-section to be completely transparent, a state where no cross-section exists on the screen, that is, a cross-section display OFF state can be set.

注目点Pの指定操作は、断面表示部としてのメインウィンドウW1上で、表示されている断面2の任意の位置へ、マウス等のポインティングデバイスの操作によってマウスポインタを位置させ、クリック等の選択操作を行うことで行われる。
このように、3次元オブジェクトの任意の断面2を表示でき、その断面2表示上で注目点Pを指定できるため、3次元オブジェクトのどの場所でも簡単に指定することができる。
The operation of specifying the attention point P is performed by placing the mouse pointer at an arbitrary position on the displayed cross-section 2 on the main window W1 serving as a cross-section display unit by operating a pointing device such as a mouse, and selecting a click or the like. It is done by doing.
In this way, any cross-section 2 of the three-dimensional object can be displayed, and the point of interest P can be specified on the cross-section 2 display, so that any location of the three-dimensional object can be easily specified.

また、断面表示によって3次元オブジェクトの内部構造を視ながら注目点Pを指定できるため、3次元オブジェクトにおいて注目すべき位置を断面表示の断面構造によって確認しながら適切に注目点Pを指定することができる。
しかも、断面には応力の大きさが(濃淡・色によって)表示されているため、このような断面を視れば、応力の高い場所や低い場所を簡単に把握でき、注目点Pの指定の助けとなる。
Further, since the point of interest P can be designated while viewing the internal structure of the three-dimensional object by the cross-sectional display, it is possible to appropriately designate the point of interest P while confirming the position to be noticed in the three-dimensional object by the cross-sectional structure of the cross-sectional display. it can.
In addition, since the magnitude of the stress is displayed on the cross section (by shading and color), if you look at such a cross section, you can easily grasp where the stress is high or low, and specify the point of interest P. Will help.

なお、注目点の指定は、上記のようなマウスによる方法に限らず、例えば、注目点PのXYZ座標値を入力する方法であってもよく、また断面表示は行わなくてもよい。   Note that the designation of the attention point is not limited to the method using the mouse as described above. For example, the method of inputting the XYZ coordinate values of the attention point P may be used, and the cross-section display may not be performed.

注目点Pを指定し、「局部表示」ウィンドウW2−2の局部表示実行・停止部221を実行状態にすると、「局部表示」ウィンドウW2−2及び「主応力ベクトル表示」ウィンドウW2−3における設定にしたがって、注目点を中心とする局部(局所的3次元領域)Dと、その局部D表面上の応力ベクトルを示す矢印が表示される。   When the attention point P is designated and the local display execution / stop unit 221 of the “local display” window W2-2 is set to the execution state, settings in the “local display” window W2-2 and the “main stress vector display” window W2-3 are set. Accordingly, a local (local three-dimensional region) D centered on the point of interest and an arrow indicating a stress vector on the surface of the local D are displayed.

図11〜図16は、図の順番にしたがって、局部Dが順次大きくなっている様子とそれぞれの局部D表面のベクトルを示す矢印の表示を示している。このように、局部Dの大きさの拡大・縮小が繰り返され、観察者がこれを観察することで、注目点付近のベクトル場の様子を容易に把握することができる。   FIGS. 11-16 has shown the display of the arrow which shows a mode that the local D becomes large sequentially according to the order of a figure, and the vector of each local D surface. As described above, the size of the local portion D is repeatedly enlarged and reduced, and the observer can easily grasp the state of the vector field near the point of interest.

ここで、局部Dは、本来、注目点Pを中心(重心)とする立方体として拡大・縮小するものとして構成されているが(図1〜図6参照)、海綿骨のように内部形状が複雑なスポンジ状の場合、オブジェクト内部に空洞部が存在するため(図10参照)、所定の大きさの立方体表面に現れる形状は、立方体ではなく、オブジェクト(海綿骨)が存在する部分だけの形状となる(図11〜図16参照)。   Here, the local part D is originally configured to expand and contract as a cube centered on the point of interest P (center of gravity) (see FIGS. 1 to 6), but the internal shape is complex like cancellous bone. In the case of a spongy shape, since a hollow portion exists inside the object (see FIG. 10), the shape appearing on the surface of the cube having a predetermined size is not the shape of the cube but only the shape where the object (cancellous bone) exists. (See FIGS. 11 to 16).

オブジェクト(海綿骨)が存在しない部分には、当然、応力も存在しないため、このような部分は表示の必要がなく、図11〜図16における局部Dは、このようなオブジェクトの局所的形状を表示したものとなっている。
したがって、局部Dの大きさの増減を視ることによって、3次元オブジェクトの注目点P付近の立体的構造を把握しつつ、注目点P付近の3次元ベクトル場を把握することができ、視認性が非常に良いものとなっている。
Of course, since there is no stress in the part where the object (cancellous bone) does not exist, such a part does not need to be displayed, and the local D in FIGS. 11 to 16 shows the local shape of such an object. It is what is displayed.
Therefore, by observing the increase or decrease in the size of the local part D, it is possible to grasp the three-dimensional vector field near the point of interest P while grasping the three-dimensional structure near the point of interest P of the three-dimensional object. Has become very good.

なお、局部Dは、注目点Pを中心(重心)とする立方体として拡大・縮小するものでなくてもよく、例えば、注目点Pを中心とする球として拡大・縮小するものであってもよく、その他の形状であってもよい。   The local part D does not have to be enlarged or reduced as a cube centered on the point of interest P (center of gravity). For example, the local part D may be enlarged or reduced as a sphere centered on the point of interest P. Other shapes may also be used.

以上説明した、局部Dがその大きさを増減させながらその局部D表面のベクトル矢印を表示する画像は、メインウィンドウW1のファイル出力機能によってアニメーション画像として出力される。このように、本プログラムでは、表示画像を画像ファイルとして生成可能であるため、当該アニメーション画像を、本プログラム以外の一般的な画像再生ソフトウェアによって再生することができ、本プログラムが無くても3次元ベクトル場の観察が可能となる。   The image which the local D described above displays the vector arrow on the surface of the local D while increasing or decreasing the size is output as an animation image by the file output function of the main window W1. As described above, in this program, a display image can be generated as an image file. Therefore, the animation image can be reproduced by general image reproduction software other than this program. The vector field can be observed.

メインウィンドウW1における局部D(3次元オブジェクト1)の表示及びファイル出力されるアニメーション画像表示は、表示設定部51,52,53によって変更することができる。例えば、表示方向設定部51によって、YX平面視の表示、ZX平面視の表示、斜視表示に切り替えることができ、適切な方向から観察することができる。なお、図9の表示は、斜視表示である。
また、回転表示設定部52によって、局部D(3次元オブジェクト1)をX軸回り、Y軸周り、Z軸周りに回転させることができ、この回転表示設定部52によっても、観察位置を調節することができる。また、局部Dの拡大縮小中に、局部D(3次元オブジェクト1)を回転させることで、3次元ベクトル場を多視点から観察でき、3次元ベクトル場の視認が一層容易になる。
The display of the local part D (three-dimensional object 1) in the main window W1 and the animation image output as a file can be changed by the display setting parts 51, 52, and 53. For example, the display direction setting unit 51 can switch to YX plane view display, ZX plane view display, and perspective display, and can be observed from an appropriate direction. The display in FIG. 9 is a perspective display.
In addition, the local display D (three-dimensional object 1) can be rotated about the X axis, the Y axis, and the Z axis by the rotation display setting unit 52, and the observation display position is also adjusted by the rotation display setting unit 52. be able to. In addition, by rotating the local D (three-dimensional object 1) while the local D is enlarged or reduced, the three-dimensional vector field can be observed from multiple viewpoints, and the visual recognition of the three-dimensional vector field is further facilitated.

さらに、局部Dの表示は、拡大縮小表示設定部53によって、ズームイン表示、ズームアウト表示が可能であり、適切な大きさの表示で局部Dを観察することができる。
なお、メインウィンドウW1には、応力の大きさの色分け表示において、各色に対応する応力の大きさを示す表示部54も設けられている。
Furthermore, the display of the local part D can be zoomed in and zoomed out by the enlargement / reduction display setting part 53, and the local part D can be observed with a display of an appropriate size.
The main window W1 is also provided with a display unit 54 that indicates the magnitude of the stress corresponding to each color in the color-coded display of the magnitude of the stress.

メインウィンドウW1で表示される局部D及びベクトル矢印は、「局部表示」ウィンドウW2−2と「主応力ベクトル表示」ウィンドウW2−3によって調整を行うことができる。例えば、「局部表示」ウィンドウW2−2は、拡大縮小する際の局部Dの最大の大きさを設定するための局部表示サイズ設定部222を有しており、局部Dは、この局部表示サイズ設定部222で設定された局部サイズ最大値と、所定の局部サイズ最小値(例えば、注目点Pが存在するボクセル1個分の大きさ)との間で拡大縮小を繰り返す。なお、局部サイズ最小値も設定可能としてもよい。   The local D and the vector arrow displayed in the main window W1 can be adjusted by the “local display” window W2-2 and the “main stress vector display” window W2-3. For example, the “local display” window W2-2 includes a local display size setting unit 222 for setting the maximum size of the local D when scaling up / down, and the local D sets the local display size. The enlargement / reduction is repeated between the local size maximum value set by the unit 222 and a predetermined local size minimum value (for example, the size of one voxel in which the attention point P exists). The local size minimum value may also be settable.

また、「局部表示」ウィンドウW2−2は、局部Dの透明度を調節設定する透明度設定部223を有している。局部Dの透明度を調節して、局部Dを半透明にすると、ベクトル矢印の向きにかかわらず局部Dが邪魔になってベクトルを視認できないという問題を回避することができる。
あるいは、透明度設定部223によって局部Dを完全に透明にすると、局部Dを非表示にしてベクトル矢印だけを表示させることができる。
The “local display” window W2-2 has a transparency setting unit 223 for adjusting and setting the transparency of the local D. If the transparency of the local part D is adjusted to make the local part D translucent, the problem that the local part D becomes in the way and the vector cannot be visually recognized regardless of the direction of the vector arrow can be avoided.
Alternatively, when the locality D is made completely transparent by the transparency setting unit 223, the local D is not displayed and only the vector arrow can be displayed.

また、「局部表示」ウィンドウW2−2は、局部Dのカラー表示・グレースケール表示切り替えるカラー表示切替部224を有している。局部Dのカラー表示は、当該局部D表面における応力の「大きさ」ごとに色分けしたカラー表示であり、局部Dのグレースケール表示も、当該局部表面における応力の「大きさ」ごとに分けられたグレースケール表示である。   Further, the “local display” window W2-2 has a color display switching unit 224 for switching the color display / grayscale display of the local D. The color display of the local D is a color display colored for each “magnitude” of stress on the surface of the local D, and the gray scale display of the local D is also divided for each “magnitude” of stress on the local surface. Grayscale display.

局部Dのカラー表示又はグレースケール表示は、応力の「大きさ」を示しており、応力の大きさは、方向のないスカラー量(0階テンソル量)である。つまり、応力の大きさごとに色分け又はグレースケール表示された局部表示は、局部形状とその局部表面におけるスカラー量を表示している。このように、本実施形態では、矢印なしの局部D表示だけでもテンソル量が表示されているのであり、これに重ねて矢印でベクトルの向きを表示することで、ベクトルの大きさと向きを視覚的に理解し易くなっている。
なお、ベクトル矢印も、局部Dのカラー表示と同様に、ベクトルの大きさ(応力の大きさ)ごとに色分け表示されており、局部Dなしで矢印だけを表示させても、ベクトルの大きさと方向の両方を視認可能となっている。また、ベクトルの大きさ表示は、色分け表示ではなく、大きさに応じて矢印長さを異ならせることでも可能である(後述)。
The color display or gray scale display of the local part D indicates the “magnitude” of the stress, and the magnitude of the stress is a scalar quantity (0th-order tensor quantity) having no direction. That is, the local display that is color-coded or gray-scaled for each magnitude of stress displays the local shape and the scalar amount on the local surface. As described above, in this embodiment, the tensor amount is displayed only by the local D display without the arrow, and the vector direction and the direction are displayed by overlaying the tensor amount. Easy to understand.
Similarly to the color display of the local D, the vector arrows are also displayed in different colors for each vector size (stress level). Even if only the arrows are displayed without the local D, the vector size and direction are displayed. Both are visible. Further, the size of the vector can be displayed by changing the arrow length according to the size instead of color-coded display (described later).

さらに、「局部表示」ウィンドウW2−2は、局部Dの拡大縮小速度(表示速度)を調節設定するための速度設定部(アニメーション表示速度設定部)225を有している。ここでは、画像の残像現象的効果によって、3次元ベクトル場の視認性を得ているため、局部Dの拡大縮小速度は、視認性を確保する上で重要である。
速度設定部によって局部Dの拡大縮小速度を設定することで、観察者の好みに応じた速さで局部の大きさを変化させることができ、良好な視認性を得ることができる。また、局部Dの拡大縮小速度は、局所領域のデータサイズやコンピュータの処理速度に応じて変化するため、データサイズや処理速度よって拡大縮小速度が遅すぎたり、速すぎたりする場合に、速度設定部225によって速度を調節することができ、速度を適切に設定することが可能となる。
Furthermore, the “local display” window W2-2 has a speed setting unit (animation display speed setting unit) 225 for adjusting and setting the enlargement / reduction speed (display speed) of the local D. Here, since the visibility of the three-dimensional vector field is obtained by the afterimage phenomenon effect of the image, the enlargement / reduction speed of the local portion D is important for ensuring the visibility.
By setting the enlargement / reduction speed of the local part D by the speed setting part, the size of the local part can be changed at a speed according to the preference of the observer, and good visibility can be obtained. In addition, since the enlargement / reduction speed of the local D changes according to the data size of the local area and the processing speed of the computer, the speed setting is performed when the enlargement / reduction speed is too slow or too fast depending on the data size or the processing speed. The speed can be adjusted by the unit 225, and the speed can be set appropriately.

また、データサイズや処理速度によって、表示速度が影響を受けないようにしてこれらの影響にかかわらず表示速度を一定とし、速度設定部225によってのみ表示速度を調節できるようにするのが好ましい。
さらに、局部Dのデータサイズが非常に小さかったり、処理速度が大きいなどの理由で、人間が連続を認知できる限界を超えて表示速度が速くなると、適切な観察が行えないため、自動的に人間が連続を認知できる限界のアニメーション表示速度(1秒あたり5コマ以内)になるように、速度を自動調整することが望ましい。
In addition, it is preferable that the display speed is not affected by the data size or processing speed, the display speed is constant regardless of the influence, and the display speed can be adjusted only by the speed setting unit 225.
Furthermore, if the display speed increases beyond the limit that humans can recognize continuity because the data size of local D is very small or the processing speed is high, proper observation cannot be performed. It is desirable to automatically adjust the speed so that the animation display speed (within 5 frames per second) can be recognized.

「主応力ベクトル表示」ウィンドウW2−3は、応力ベクトルを局部Dの表面に表示させるか、断面2に表示させるかを選択するベクトル(応力)表示箇所選択部231、表示されるベクトル矢印の長さを設定するベクトル長さ設定部232、表示されるベクトル矢印の幅(太さ)を設定するベクトル幅設定部233、表示されるベクトル矢印の密度(単位面積あたりの矢印の数)を設定するベクトルダウンサイズ表示部234を有している。
ベクトル矢印の密度は、局部Dの大きさ、データの解像度、ベクトルの分布の仕方(変化率あるいは物理量の勾配)に応じて適切に設定するのが好ましい。
The “main stress vector display” window W2-3 is a vector (stress) display location selection unit 231 for selecting whether to display the stress vector on the surface of the local D or on the cross section 2, and the length of the displayed vector arrow A vector length setting unit 232 for setting the length, a vector width setting unit 233 for setting the width (thickness) of the displayed vector arrow, and a density (number of arrows per unit area) of the displayed vector arrow A vector downsize display unit 234 is provided.
The density of the vector arrows is preferably set appropriately in accordance with the size of the local D, the data resolution, and the vector distribution method (change rate or physical quantity gradient).

また、「主応力ベクトル表示」ウィンドウW2−3の「ベクトルサイズノーマライズ」のチェックボックスをチェックすると、表示されるベクトル矢印の長さは、ベクトルの大きさにかかわらず一定となり、当該チェックを外すと、表示されるベクトル矢印の長さは、ベクトルの大きさに応じた長さとなる。
さらに、「主応力ベクトル表示」ウィンドウW2−3の「ベクトルカラーマップ表示」チェックボックスをチェックすると、表示されるベクトル矢印の色は、ベクトルの大きさによって色分けされたものとなり、当該チェックを外すと、表示されるベクトル矢印の色は、ベクトルの大きさにかかわらず同じ色となる。
When the “Vector size normalize” check box in the “Main stress vector display” window W2-3 is checked, the length of the displayed vector arrow is constant regardless of the size of the vector. The length of the displayed vector arrow is a length corresponding to the size of the vector.
Furthermore, when the “Vector color map display” check box in the “Main stress vector display” window W2-3 is checked, the color of the displayed vector arrow is color-coded according to the size of the vector. The color of the displayed vector arrow is the same regardless of the size of the vector.

図17〜図23は、3次元オブジェクトデータ(ボクセルデータ)において局部Dを表示するためのアルゴリズムを示している。ここでは、簡単のため、2次元オブジェクトで説明し、ボクセルデータの代わりにピクセルデータとして説明する。図17において、マス目は、2次元画像のピクセルを表現しており、クロスハッチングがなされている領域がオブジェクトを示しており、他の図でも同様である。   17 to 23 show an algorithm for displaying the local D in the three-dimensional object data (voxel data). Here, for the sake of simplicity, description will be made using a two-dimensional object, and pixel data will be used instead of voxel data. In FIG. 17, squares represent pixels of a two-dimensional image, and a cross-hatched region indicates an object, and the same applies to other drawings.

まず、図18に示すように、注目点P(2次元画像の中央)となるピクセルが指定されると当該注目点Pには、距離番号「0」が付けられる。
そして、距離番号「0」の点の周囲の4点のピクセルがオブジェクト内か否かを判断する。ここで、判断対象となる周囲のピクセルの数は、4点でなく、8点でもよい。そして、オブジェクトがボクセルデータの場合には、判断対象となる周囲のボクセルの数は、6点又は26点とすることができる。
図19では、判断対象となる周囲4点を「○」印で示している。判断対象がオブジェクトであれば、図20に示すように、そのピクセルには距離番号「1」が付けられる。
First, as shown in FIG. 18, when a pixel to be the attention point P (the center of the two-dimensional image) is designated, a distance number “0” is assigned to the attention point P.
Then, it is determined whether the four pixels around the distance number “0” are within the object. Here, the number of surrounding pixels to be determined may be 8 instead of 4. When the object is voxel data, the number of surrounding voxels to be determined can be 6 points or 26 points.
In FIG. 19, the four surrounding points to be determined are indicated by “◯”. If the determination target is an object, a distance number “1” is assigned to the pixel as shown in FIG.

以下、同様の処理が繰返され、距離番号「1」の周囲のピクセルの判断を行い(図21)、判断対象がオブジェクトであれば距離番号「2」が付けられ(図22)、さらに距離番号「2」の周囲の判断が行われる。
そして、距離番号が、局部の最大の大きさの設定値まで達すると距離番号の付与処理が終了する。
Thereafter, the same processing is repeated to determine pixels around the distance number “1” (FIG. 21). If the object to be determined is an object, a distance number “2” is assigned (FIG. 22), and the distance number is further increased. Judgment around "2" is made.
Then, when the distance number reaches the set value of the local maximum size, the distance number assigning process ends.

このようにして、注目点P(局部の最小の大きさ)から、局部Dの最大の大きさの領域まで距離番号が付与されたデータが作成され、局部Dの拡大縮小の表示の際には、同じ距離番号が付与されたピクセル(ボクセル)からなる面を表面とする局部D表示をアニメーション表示の1コマとし、距離番号の昇順に変化させたコマの連続表示と、距離を降順に変化させたコマの連続表示を繰返すことで、局部Dの大きさを増減させた表示を行うことができる。   In this way, data with a distance number assigned from the point of interest P (minimum size of the local area) to the area of the maximum size of the local area D is created. , The local D display with the surface consisting of pixels (voxels) with the same distance number as the surface is one frame of animation display, continuous display of frames changed in ascending order of distance numbers, and the distances changed in descending order By repeating the continuous display of the frames, the display in which the size of the local D is increased or decreased can be performed.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
3次元オブジェクトデータは、生体骨に限られるものではなく、固体・流体を問わず様々な物のデータであってもよい。ただし、ベクトル以外に局部自体も表示する手法は、3次元オブジェクトの内部構造が一様でなく複雑な構造を有している場合に、内部構造自体を視認しつつベクトル場を視認するために有効であることから、内部構造が一様でない物質、例えば、生体骨(生体海綿骨)と同様な構造を持つ人工材料として多孔質材料、繊維・粒子強化型複合材料が有効である。また、中空構造体などの構造体でも有効である。
The present invention is not limited to the above embodiment.
The three-dimensional object data is not limited to living bones, and may be data of various objects regardless of solid or fluid. However, the method of displaying the local area in addition to the vector is effective for visually recognizing the vector field while visually recognizing the internal structure itself when the internal structure of the three-dimensional object is not uniform and has a complicated structure. Therefore, a porous material and a fiber / particle reinforced composite material are effective as an artificial material having a structure similar to that of a substance having a non-uniform internal structure, for example, a living bone (a living cancellous bone). Further, a structure such as a hollow structure is also effective.

さらに、表示されるベクトルは、応力に限らず、温度勾配など他のものであってもよい。
さらにまた、表示されるテンソルは、ベクトル(1階テンソル)に限らず、方向のないスカラー(0階テンソル)であってもよいし、2階以上の高階テンソルであってもよい。なお、方向表示を重視する場合には、1階以上の高階テンソルであればよい。
Furthermore, the displayed vector is not limited to stress, but may be another one such as a temperature gradient.
Furthermore, the displayed tensor is not limited to a vector (first floor tensor), but may be a scalar without direction (0 floor tensor), or may be a higher floor tensor having two or more floors. In the case where importance is attached to the direction display, a higher-order tensor of the first floor or higher may be used.

表示される局部の表示範囲としては、注目点を重心とする立方体、注目点から全方向に等距離の球として設定する以外に、直方体として設定してもよい。直方体とする場合、注目点からのXYZ各方向の方向別の距離を個々に設定して任意の大きさ形状の直方体を設定できるようにするのが好ましい。なお、局部の表示範囲としては他の多面体その他の形状であってもよい。
また、複数の局部範囲形状を持つ場合には、局部範囲形状を選択可能としておくのが好ましい。
The local display range to be displayed may be set as a cuboid in addition to a cube having the center of interest as a center of gravity and a sphere equidistant from the point of interest in all directions. In the case of a rectangular parallelepiped, it is preferable that a rectangular parallelepiped having an arbitrary size can be set by individually setting distances in the respective directions of the XYZ directions from the point of interest. The local display range may be other polyhedrons or other shapes.
When there are a plurality of local range shapes, it is preferable that the local range shape is selectable.

さらに、本プログラムを骨粗しょう症診断支援用に用いる場合、安静時、歩行時、激しい運動時では骨の応力は異なるため、応力(ベクトル;テンソル)が生じる環境(安静時、歩行時等)を選択して、それに応じた応力を表示すれば、骨粗しょう症による骨折の危険度などを容易に把握することができる。   Furthermore, when this program is used to support the diagnosis of osteoporosis, the stress of the bone (resting, walking, etc.) in which stress (vector: tensor) occurs is different because bone stress differs during rest, walking and strenuous exercise. By selecting and displaying the corresponding stress, it is possible to easily grasp the risk of fracture due to osteoporosis.

3次元オブジェクトの全体斜視図である。It is a whole perspective view of a three-dimensional object. 3次元オブジェクトの注目点が指示された状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the attention point of the three-dimensional object was instruct | indicated. 局所的3次元領域とその表面のベクトルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a local three-dimensional area | region and the vector of the surface. 図3よりも大きくなった局所的3次元領域とその表面のベクトルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the local three-dimensional area | region and the vector of the surface which became larger than FIG. 図4よりも大きくなった局所的3次元領域とその表面のベクトルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the local three-dimensional area | region and the vector of the surface which became larger than FIG. 図5よりも大きくなった局所的3次元領域とその表面のベクトルを示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a local three-dimensional region that is larger than FIG. 5 and a vector of the surface thereof. コンピュータの入出力関係図である。It is an input / output relationship diagram of a computer. コンピュータの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a computer. コンピュータの画面である。It is a computer screen. 生体海綿骨のボクセルデータである。This is voxel data of living cancellous bone. 生体海綿骨の局所的3次元領域Dとその表面のベクトルを示す画像である。It is an image which shows the local three-dimensional area | region D of the living cancellous bone, and the vector of the surface. 図11よりも大きくなった局所的3次元領域Dとその表面のベクトルを示す画像である。It is an image which shows the local three-dimensional area | region D and the surface vector which became larger than FIG. 図12よりも大きくなった局所的3次元領域Dとその表面のベクトルを示す画像である。It is an image which shows the local three-dimensional area | region D and the surface vector which became larger than FIG. 図13よりも大きくなった局所的3次元領域Dとその表面のベクトルを示す画像である。It is an image which shows the local three-dimensional area | region D and the surface vector which became larger than FIG. 図14よりも大きくなった局所的3次元領域Dとその表面のベクトルを示す画像である。It is an image which shows the local three-dimensional area | region D and the surface vector which became larger than FIG. 図15よりも大きくなった局所的3次元領域Dとその表面のベクトルを示す画像である。It is an image which shows the local three-dimensional area | region D and the surface vector which became larger than FIG. 3次元局所領域の拡大縮小をさせるための距離番号付与アルゴリズムの説明図であり、3次元オブジェクトデータ初期状態を示す図である。It is explanatory drawing of the distance number assignment | providing algorithm for enlarging / reducing a three-dimensional local region, and is a figure which shows a three-dimensional object data initial state. 図17において注目点(距離番号0)が指定された状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the attention point (distance number 0) was designated in FIG. 図18において注目点周囲の判断対象が選択された状態を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating a state in which a determination target around a point of interest is selected in FIG. 18. 図19において距離番号1の3次元オブジェクトが選択された状態を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a state in which the three-dimensional object with distance number 1 is selected in FIG. 19. 図20において距離番号1周囲の判断対象が選択された状態を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating a state where a determination target around distance number 1 is selected in FIG. 20. 図21において距離番号2の3次元オブジェクトが選択された状態を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating a state in which a three-dimensional object having a distance number 2 is selected in FIG. 21. 図22において距離番号2周囲の判断対象が選択された状態を示す図である。It is a figure which shows the state from which the judgment object around the distance number 2 was selected in FIG.

Claims (12)

3次元オブジェクト内で3次元的に分布するテンソル量を表示するためにコンピュータを、
3次元オブジェクトにおいて注目したい局所的な3次元領域を設定する設定手段、
局所的な3次元領域の大きさの変化を繰り返しつつ、大きさの変化を繰り返す局所的3次元領域の表面におけるテンソル量を表示する表示手段、
として機能させるコンピュータプログラム。
In order to display the amount of tensor distributed three-dimensionally within a three-dimensional object,
Setting means for setting a local three-dimensional region to be noticed in a three-dimensional object;
Display means for displaying the tensor amount on the surface of the local three-dimensional region that repeats the change in size while repeating the change in the size of the local three-dimensional region;
A computer program that functions as a computer program.
前記設定手段は、3次元オブジェクトにおける注目点を設定する手段と、設定された注目点からの局所的3次元領域の広がりを設定する手段と、を有している請求項1記載のコンピュータプログラム。   The computer program according to claim 1, wherein the setting means includes means for setting a point of interest in a three-dimensional object, and means for setting a spread of a local three-dimensional region from the set point of interest. 前記設定手段は、3次元オブジェクトの断面の表示上で、当該断面を含む領域を局所的三次元領域として設定する手段として構成されている請求項1又は2記載のコンピュータプログラム。   The computer program according to claim 1 or 2, wherein the setting means is configured as means for setting a region including the cross section as a local three-dimensional region on display of a cross section of the three-dimensional object. 前記局所的な3次元領域が変化するときの当該3次元領域の最大の大きさを設定変更可能である請求項1〜3のいずれかに記載のコンピュータプログラム。   The computer program according to claim 1, wherein the setting of the maximum size of the three-dimensional area when the local three-dimensional area changes can be changed. 前記テンソル量は、少なくとも向きを有する1階以上のテンソル量であり、
前記表示手段は、大きさの変化を繰り返す局所的3次元領域の表面のテンソル量の向きを表示する請求項1〜4のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
The tensor amount is a tensor amount of at least the first floor having a direction,
The computer program according to claim 1, wherein the display unit displays a direction of a tensor amount on a surface of a local three-dimensional region that repeats a change in size.
前記表示手段は、大きさの変化を繰り返す局所的3次元領域の表面のテンソル量の向きと大きさを表示する請求項5記載のコンピュータプログラム。   6. The computer program according to claim 5, wherein the display means displays the direction and size of a tensor amount on the surface of a local three-dimensional region that repeats a change in size. 前記表示手段は、大きさの変化を繰り返す局所的3次元領域の表面に現れる前記3次元オブジェクト内部構造とともにテンソル量を表示する請求項1〜6のいずれかに記載のコンピュータプログラム。   The computer program according to any one of claims 1 to 6, wherein the display unit displays a tensor amount together with the internal structure of the three-dimensional object that appears on the surface of a local three-dimensional region that repeatedly changes in size. 前記表示手段は、局所的3次元領域の表示視点を変化させつつ、局所的3次元領域の大きさが変化を繰り返すように表示可能である請求項1〜7のいずれかに記載のコンピュータプログラム。   The computer program according to claim 1, wherein the display unit can display the local three-dimensional area so that the size of the local three-dimensional area repeats changing while changing the display viewpoint of the local three-dimensional area. 局所的3次元領域の大きさの変化速度が設定変更可能である請求項1〜8のいずれかに記載のコンピュータプログラム。   The computer program according to claim 1, wherein the change rate of the size of the local three-dimensional region can be changed. 前記3次元オブジェクトは、生体骨である請求項1〜9のいずれかに記載のコンピュータプログラム。   The computer program according to claim 1, wherein the three-dimensional object is a living bone. 前記テンソル量は、生体骨に作用する応力である請求項10記載のコンピュータプログラム。   The computer program according to claim 10, wherein the tensor amount is a stress acting on a living bone. 3次元オブジェクト内で3次元的に分布するテンソル量を画像表示するための画像データを画像生成コンピュータによって生成するためのテンソル量表示画像データ生成方法であって、
画像生成コンピュータが、3次元オブジェクトにおいて注目したい局所的な3次元領域の設定入力を受け付けるステップ、
設定された局所的3次元領域がその大きさの変化を繰り返しつつ、大きさの変化を繰り返す局所的3次元領域の表面にテンソル量が表示された画像を前記画像生成コンピュータが生成するステップ、
とを含む画像データ生成方法。
A tensor amount display image data generation method for generating, by an image generation computer, image data for displaying an image of a tensor amount distributed three-dimensionally in a three-dimensional object,
Receiving a setting input of a local three-dimensional region to be noticed in a three-dimensional object by an image generation computer;
The image generation computer generates an image in which the tensor amount is displayed on the surface of the local three-dimensional region in which the set local three-dimensional region repeats the size change and the size change is repeated.
A method for generating image data.
JP2005252086A 2005-08-31 2005-08-31 Computer program and tensor quantity display screen generation method for displaying tensor quantity three-dimensionally distributed within three-dimensional object Pending JP2007066055A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005252086A JP2007066055A (en) 2005-08-31 2005-08-31 Computer program and tensor quantity display screen generation method for displaying tensor quantity three-dimensionally distributed within three-dimensional object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005252086A JP2007066055A (en) 2005-08-31 2005-08-31 Computer program and tensor quantity display screen generation method for displaying tensor quantity three-dimensionally distributed within three-dimensional object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007066055A true JP2007066055A (en) 2007-03-15

Family

ID=37928168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005252086A Pending JP2007066055A (en) 2005-08-31 2005-08-31 Computer program and tensor quantity display screen generation method for displaying tensor quantity three-dimensionally distributed within three-dimensional object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007066055A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011248675A (en) * 2010-05-27 2011-12-08 Fujitsu Ltd Concealment processing program, visualization processing method, and visualization processing device
JP2014102585A (en) * 2012-11-16 2014-06-05 Fujitsu Ltd Display program and display method
JP2016012281A (en) * 2014-06-30 2016-01-21 キヤノンマーケティングジャパン株式会社 Information processor, information processing system, and method for control and program thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02197965A (en) * 1989-01-27 1990-08-06 Babcock Hitachi Kk Method for displaying three-dimensional analysis data as pattern
JPH1156841A (en) * 1997-08-15 1999-03-02 Ge Yokogawa Medical Syst Ltd Three-dimensional region-of-interest setting method, image processor and ultrasonograph
JP2000020745A (en) * 1998-07-03 2000-01-21 Hitachi Ltd Method and device for displaying three-dimensional digital data by tensol rendering
JP2002099925A (en) * 2000-09-12 2002-04-05 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Image display method and image display device
JP2004202131A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Aloka Co Ltd Ultrasonograph

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02197965A (en) * 1989-01-27 1990-08-06 Babcock Hitachi Kk Method for displaying three-dimensional analysis data as pattern
JPH1156841A (en) * 1997-08-15 1999-03-02 Ge Yokogawa Medical Syst Ltd Three-dimensional region-of-interest setting method, image processor and ultrasonograph
JP2000020745A (en) * 1998-07-03 2000-01-21 Hitachi Ltd Method and device for displaying three-dimensional digital data by tensol rendering
JP2002099925A (en) * 2000-09-12 2002-04-05 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Image display method and image display device
JP2004202131A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Aloka Co Ltd Ultrasonograph

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011248675A (en) * 2010-05-27 2011-12-08 Fujitsu Ltd Concealment processing program, visualization processing method, and visualization processing device
US8743123B2 (en) 2010-05-27 2014-06-03 Fuhitsu Limited Visualization processing method and apparatus with mask surface
JP2014102585A (en) * 2012-11-16 2014-06-05 Fujitsu Ltd Display program and display method
JP2016012281A (en) * 2014-06-30 2016-01-21 キヤノンマーケティングジャパン株式会社 Information processor, information processing system, and method for control and program thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5866177B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
CN107615279B (en) Virtual three-dimensional model generation based on virtual hexahedron model
JP4015644B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2006055213A (en) Image processor and program
US8149237B2 (en) Information processing apparatus and program
JP4274377B2 (en) 3D graphics data display device
JP2011048586A (en) Image processing apparatus, image processing method and program
US9754398B1 (en) Animation curve reduction for mobile application user interface objects
JP2008259697A (en) Image processing method and apparatus, and program
Leist et al. Interactive visualisation of spins and clusters in regular and small-world Ising models with CUDA on GPUs
JP2007066055A (en) Computer program and tensor quantity display screen generation method for displaying tensor quantity three-dimensionally distributed within three-dimensional object
KR101919077B1 (en) Method and apparatus for displaying augmented reality
US20070186191A1 (en) Method of visualizing a pointer during interaction
US9082217B1 (en) Avoidance-based ray tracing for volume rendering
Masutani et al. Development of surgical simulator based on FEM and deformable volume-rendering
TW201015483A (en) Partitioning-based performance analysis for graphics imaging
JP4810395B2 (en) Medical image generation apparatus and method
Norberg et al. 3D visualisation of breast reconstruction using Microsoft HoloLens
JP2020013390A (en) Information processing apparatus, information processing program, and information processing method
JP7475625B2 (en) Method and program for receiving and displaying input in three-dimensional space, and device for receiving and displaying input in three-dimensional space
Haroz et al. Seeing the difference between cosmological simulations
JP2005293616A (en) Image synthesis device
JP6106293B2 (en) Image processing apparatus, image processing system, and image processing method
Opiyo et al. Evaluation of Holographic Display–Are they 3D Visualization Solution for Conceptual Design
Phillips et al. Stereo Visualization of 3D Trabecular Bone Structures Produced by Bone Remodelling Simulation

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080829

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110304

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110308

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110628