JP2014524810A5 - - Google Patents

Description

本発明の一態様によれば、所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野(visual areas)の内の少なくとも一部の領域を前記所定の視点でレンダリングを行う方法が提供される。前記方法は、遠いビューのレンダリングに用いられる第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分を備える投影モデルであって、前記視野の少なくとも一部についてのレンダリングを前記投影モデルの前記第２部分を用いて行うようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分との間の移行部が、同じ起点を有しないものの可視化すべき対象物の同じ部分で合する投影ベクトルによって特徴づけられる投影モデルを提供するステップと、画像データを取得するステップと、第１投影データを生成するために、前記投影モデルの前記第１部分によって、前記画像データの少なくとも一部についての第１投影を行うステップと、第２投影データを生成するために、前記投影モデルの前記第２部分によって、前記画像データの他の部分についての第２投影を行うステップと、前記第１投影データと前記第２投影データを用いて投影データを表示するステップと、を含む。

本発明の他の態様によれば、所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野の内の少なくとも一部の領域を前記所定の視点でレンダリングを行う方法が提供される。前記方法は、画像データを提供するステップと、遠いビューのレンダリングに用いられる第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分を備える投影モデルであって、前記視野の少なくとも一部についてのレンダリングを前記投影モデルの前記第２部分を用いて行うようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記第２部分との間の移行部が、同じ起点を有しないものの可視化すべき対象物の同じ部分で合する投影ベクトルによって特徴づけられる投影モデルの前記第１部分によって前記画像データのうち少なくとも一部についての第１投影を行うステップと、第２投影データを生成するために、前記投影モデルの前記第２部分によって前記画像データの他の部分についての第２投影を行うステップと、第１投影データと前記第２投影データを備える投影データを提供するステップと、を含む。

本発明の一態様によれば、所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野の内の少なくとも一部の領域を前記所定の視点でレンダリングを行うシステムが開示される。前記システムは、画像データを受け取り、提供するための画像データ提供部と、遠いビューのレンダリングに用いられる第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分を備える投影モデルであって、前記投影モデルの前記第２部分を用いて前記視野の少なくとも一部がレンダリングされるようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分との間の移行部が、同じ起点を有しないものの可視化すべき対象物の同じ部分で合する投影ベクトルによって特徴づけられる投影モデルの第１部分によって、提供された前記画像データの少なくとも一部についての投影を行う第１投影実行部であって、さらに第１投影データを提供する第１投影実行部と、前記投影モデルの前記第２部分によって、提供された前記画像データの他の部分についての投影を行い、及び第２投影データを提供するための第２投影実行部と、前記第１投影データと前記第２投影データを受け取り、前記第１投影データと前記第２投影データを用いて投影データを生成し、且つ、前記所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野の内の少なくとも一部の領域をそれによってレンダリングするために前記投影データを提供するための投影データ提供部と、を備える。

本発明の一態様によれば、所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野の内の少なくとも一部の領域を前記所定の視点でレンダリングを行うシステムが開示される。前記システムは、表示装置と、画像データ提供部と、中央演算部と、プログラムを備える記憶装置とを備える。前記プログラムは前記記憶装置に格納され、前記中央演算部によって実行されるように構成されているプログラムであって、前記画像データ提供部から画像データを取得するための命令と、遠いビューのレンダリングに用いられる第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分を備える投影モデルであって、前記視野の少なくとも一部についてのレンダリングを前記投影モデルの前記第２部分を用いて行うようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分との間の移行部が、同じ起点を有しないものの可視化すべき対象物の同じ部分で合する投影ベクトルによって特徴づけられる投影モデルの前記第１部分によって前記画像データの少なくとも一部についての第１投影を行うための命令と、第２投影データを生成するために、前記投影モデルの前記第２部分によって、提供された前記画像データの他の部分についての第２投影を行うための命令と、第１投影データと前記第２投影データを用いて投影データを生成するための命令と、生成された前記投影データを前記表示装置に提供するための命令と、を備える。

図１Ａ，Ｂ及びＣは、先行技術文献から引用した図面である。 所定の視点でレンダリングを行う方法の第一の実施形態を示すフローチャートである。 所定の視点でレンダリングを行う方法の第二の実施形態を示すフローチャートである。 半球投影モデルの斜視図である。 円筒投影モデルの斜視図である。 第１部分及び第２部分を備える投影モデルの斜視図であり、ここでは、前記第１部分が半球投影モデルを備え、前記第２部分が円筒投影モデルを備える。 図６Ａは、楕円投影モデルと半球投影モデルの側面図である。一方図６Ｂは、楕円投影モデルに半球投影モデルを重ねたモデルの側面図である。 半球投影モデルを備える第１部分、及び円筒投影モデルを備える第２部分、を備える投影モデルの第１実施態様、並びに楕円投影モデルを備える第１部分、及び湾曲円筒投影モデルを備える第２部分、を備え、点線で示されている投影モデルの第２実施態様の側面図である。 半球投影モデルを備える第１部分、及び円筒投影モデルを備える第２部分、を備える投影モデルの実施態様の側面図、並びに画像平面にて前記投影モデルを用いて生成された対応する投影画像を示している。 従来技術の投影モデルを用いて生成された投影画像の例を示すスクリーンショットである。 図８Ａで開示した投影モデルを用いて生成された投影画像の例を示すスクリーンショットである。 直腸から盲腸までのフライスルーの間に生成された画像であって、本明細書で開示した方法の実施態様に従って生成された画像のスクリーンショットである。 直腸から盲腸までのフライスルーの間に生成された画像であって、従来の透視レンダリング法によって生成された画像のスクリーンショットである。 盲腸から直腸までのフライスルーの間に生成された画像であって、本明細書で開示した方法の実施態様に従って生成された画像のスクリーンショットである。 盲腸から直腸までのフライスルーの間に生成された画像であって、従来の透視レンダリング法によって生成される画像のスクリーンショットである。 さらなる検査のために観察者がクリックした場所にある病変を透視レンダリングして、画面の一部に組み込んだ画像のスクリーンショットである。 その通常のフライスルー軌道とは異なる位置に手動で３Ｄカメラを回転させることによって従来の透視レンダリング法の画像上で病変を示すスクリーンショットである。 所定の視点でレンダリングを行うシステムの第１実施態様を示すブロック図である。 所定の視点でレンダリングを行うシステムの第２実施態様を示すブロック図である。 半球投影モデルと円筒投影モデルを含んでいる投影モデルの特定の場合の投影ベクトルを示す図である。前記投影モデルの移行部に２本の略同一のベクトルを示している。 本発明のある一態様を示す図であり、ここでの投影モデルの一部は遠いビュー(far view)用の４５度の視野(FOV)を有することを特徴とする半球投影モデルであり、他の部分は近いビュー(near view)用の９０度の視野を有することを特徴とする円筒投影モデルである。

前記視野の内の少なくとも一部は前記投影モデルの前記第２部分を用いてレンダリングされることが理解されよう。さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分の間の移行部が略同一の投影ベクトルによって特徴づけられることが理解されよう。以下さらに説明するように、このことは大いに有利であることを当業者は理解するだろう。

投影ベクトルは２つの要素の組み合わせにより特徴づけられる。その要素とは、図１１に例として図示されているように、レンダリングされるべき対象物に対する投影光線の起点と、その光線軌道である。続けて図１１を参照するに、この図は、半球投影モデルと円筒投影モデルを備える投影モデルについての特定の場合における投影ベクトルを示していることを理解されよう。移行部に２本の略同一のベクトルを例示している。当業者は実施態様によっては、前記光線軌道が前記投影モデル上の前記起点からの投影と一致しないことを理解するだろう。さらに、前記起点がレイキャスティング法のような最先端の３Ｄレンダリング技術において用いられる近接平面要素に関連することを当業者は理解するだろう。

処理ステップ２１４によれば、投影モデルの第１部分によって前記画像データの少なくとも一部についての第１投影が行われる。前記投影モデルは、遠いビューのレンダリングに用いられる前記第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分を備え、前記視野の少なくとも一部が前記投影モデルの前記第２部分を用いてレンダリングされるようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記第２部分との間の移行部は略同一の投影ベクトルによって特徴づけられる。

上記のように、前記投影モデルの前記第１部分と前記第２部分の間の移行部は略同一の投影ベクトルによって特徴づけられる。このことは、前記投影モデルの前記第１部分による投影に対応する画像の部分と前記投影モデルの前記第２部分に対応する画像の部分との間の移行をなめらかで歪みのないものとすることができ、フライスルーを実行するときに大いに有利である。

さらに、前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分のそれぞれが前記視点から前記投影視点に向かって延びる軸の周りに軸対称である実施態様において、前記投影画像は半径方向の歪みがなく、そのことは大いに有利であることが理解されよう。半径方向の歪みはその半径方向の位置によって病変の大きさを過大にしたり過小にしたりすることがあり、そのことは特許文献４に表されているように臨床医の仕事を複雑にすることがあるので、当業者はこのことが大いに有利であることを理解するだろう。具体的には、（図１に）３１２と４１２で表されている特許文献４の実施態様は同じ視点でレンダリングしているが、マッピングプロセスに依存して、同じ膨起襞がそれぞれ異なる形状で表され、３１２では正方形、４１２では円形で表されている。さらに、（図１に）例示されている３０８と３０６の間の移行部に近づけば近づくほど、観察者はより大きな歪みを見ることになる。

前記記憶装置１０１２は、データを格納するために用いられる。前記記憶装置１０１２の様々な実施態様が提供されうることを当業者は理解するだろう。好ましい実施態様において、前記記憶装置１０１２は、オペレーティングシステムモジュール１０１４とレンダリング実行アプリケーション１０１６を備える。引き続き好ましい実施態様において、前記オペレーティングシステムモジュール１０１４は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）が製造しているＷｉｎｄｏｗｓ７（登録商標）である。前記レンダリング実行アプリケーション１０１６は、画像データ提供部１００８から画像データを取得するための命令を備える。前記レンダリング実行アプリケーション１０１６はさらに、投影モデルの第１部分によって前記画像データの少なくとも一部について第１投影を行うための命令を備える。ここで前記投影モデルは、遠いビューのレンダリングに用いられる前記第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分とを備え、前記視野の少なくとも一部が前記投影モデルの前記第２部分を用いてレンダリングされるようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記第２部分との間の移行部は略同一の投影ベクトルによって特徴づけられる。前記レンダリング実行アプリケーション１０１６はさらに、第２投影データを生成するために前記投影モデルの前記第２部分によって前記画像データの他の部分についての第２投影を行うための命令を備える。前記レンダリング実行アプリケーション１０１６はさらに、前記第１投影データと前記第２投影データを用いて投影データを生成するための命令を備える。前記レンダリング実行アプリケーション１０１６はさらに、生成された投影データを前記表示装置に対して提供するための命令を備える。前記レンダリング実行アプリケーション１０１６は、前記生成された投影データを図１０Ａには示されていない出力装置であって、生成された投影データを格納するステップ及び生成された投影データを離れた場所にある処理部に送信するステップのうち少なくとも１つを実行するために用いられうる出力装置に対して送信するための命令をさらに備えうることが理解されよう。

所定の視点でレンダリングを行う前記システム１０１９は、第１投影実行部１０２２をさらに備える。前記第１投影実行部１０２２は、前記提供された画像データの少なくとも一部についての投影を投影モデルの第１部分によって行うために用いられる。前記投影モデルは、遠いビューのレンダリングに用いられる前記第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分と備え、前記視野の少なくとも一部が投影モデルの前記第２部分を用いてレンダリングされるようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分との間の移行部は略同一の投影ベクトルによって特徴づけられる。さらに前記第１投影実行部１０２２は、第１投影データを提供するために用いられる。

また、コンピュータ読み取り可能記憶媒体がコンピュータ実行可能命令を格納するために提供されうることを、理解されよう。当該コンピュータ実行可能命令はそれが実行されるときに、コンピュータ装置に対して、所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野の内の少なくとも一部の領域を前記所定の視点でレンダリングを行う方法を実行させる。前記方法は、遠いビューのレンダリングに用いられる第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分を備える投影モデルであって、前記視野の少なくとも一部が前記投影モデルの前記第２部分を用いてレンダリングされるようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分との間の移行部が略同一の投影ベクトルによって特徴づけられる投影モデルを提供するステップと、画像データを取得するステップと、第１投影データを生成するために前記投影モデルの前記第１部分によって前記画像データの少なくとも一部について第１投影を行うステップと、第２投影データを生成するために前記投影モデルの前記第２部分によって前記画像データの他の部分について第２投影を行うステップと、前記第１投影データと前記第２投影データを用いて投影データを表示するステップと、を含む。

Claims (16)

1. 所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野の内の少なくとも一部の領域を前記所定の視点でレンダリングを行う方法であって、
   遠いビューのレンダリングに用いられる第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分を備える投影モデルであって、前記視野の少なくとも一部についてのレンダリングを前記投影モデルの前記第２部分を用いて行うようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分との間の移行部が、同じ起点を有しないものの可視化すべき対象物の同じ部分で合する投影ベクトルによって特徴づけられる、投影モデルを提供するステップと、
   画像データを取得するステップと、
   第１投影データを生成するために、前記投影モデルの前記第１部分によって、前記画像データの少なくとも一部についての第１投影を行うステップと、
   第２投影データを生成するために、前記投影モデルの前記第２部分によって、前記画像データの他の部分についての第２投影を行うステップと、
   前記第１投影データと前記第２投影データを用いて投影データを表示するステップとを含む、レンダリングを行う方法。
2. 所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野の内の少なくとも一部の領域を前記所定の視点でレンダリングを行う方法であって、
   画像データを提供するステップと、
   遠いビューのレンダリングに用いられる第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分を備える投影モデルであって、前記視野の少なくとも一部についてのレンダリングを前記投影モデルの前記第２部分を用いて行うようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記第２部分との間の移行部が、同じ起点を有しないものの可視化すべき対象物の同じ部分で合する投影ベクトルによって特徴づけられる投影モデルの前記第１部分によって、第１投影データを生成するために、前記画像データのうち少なくとも一部についての第１投影を行うステップと、
   第２投影データを生成するために、前記投影モデルの前記第２部分によって前記画像データの他の部分についての第２投影を行うステップと、
   前記第１投影データと前記第２投影データを備える投影データを提供するステップと
   を含む、レンダリングを行う方法。
3. 前記画像データを提供するステップは、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）装置、Ｘ線装置、超音波装置、及びそれらの任意の組み合わせ、からなるグループの中から選択された装置から前記画像データを受け取るステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記投影データを提供するステップは、スクリーン上に前記投影データを表示するステップを含む、請求項２乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記投影データを提供するステップは、前記投影データを格納するステップと、前記投影データを離れた場所に送信するステップと、のうち少なくとも１つを行うステップを含む、請求項２乃至３のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記画像データを提供するステップは、前記画像データをＤＩＣＯＭサーバから受け取るステップを含む、請求項２に記載の方法。
7. 前記投影モデルの前記第１部分は半球投影モデルの半球部分を備え、さらに前記投影モデルの前記第２部分は円筒投影モデルを備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記半球投影モデルは下記の式、即ち
   により特徴づけられる、請求項７に記載の方法。
9. 前記円筒投影モデルは下記の式、即ち
   により特徴づけられる、請求項７乃至８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記投影モデルの前記第１部分は楕円投影モデルの一部を備え、さらに前記投影モデルの前記第２部分は湾曲円筒投影モデルを備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分のそれぞれが、前記所定の視点から投影視点に延びる軸の周りに軸対称である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
12. コンピュータ実行可能命令を格納したコンピュータ読み取り可能記憶媒体であって、
    前記コンピュータ実行可能命令は、当該命令が実行されると、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法を演算装置に実行させるものである
    コンピュータ読み取り可能記憶媒体。
13. フライスルーの実行に用いる、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
14. 所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野の内の少なくとも一部の領域を前記所定の視点でレンダリングを行うシステムであって、
    画像データを受け取り、提供するための画像データ提供部と、
    遠いビューのレンダリングに用いられる第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分を備える投影モデルであって、前記投影モデルの前記第２部分を用いて前記視野の少なくとも一部がレンダリングされるようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分との間の移行部が、同じ起点を有しないものの可視化すべき対象物の同じ部分で合する投影ベクトルによって特徴づけられる投影モデルの第１部分によって、提供された前記画像データの少なくとも一部についての投影を行う第１投影実行部であって、さらに第１投影データを提供する第１投影実行部と、
    前記投影モデルの前記第２部分によって、提供された前記画像データの他の部分についての投影を行い、及び第２投影データを提供するための第２投影実行部と、
    前記第１投影データと前記第２投影データを受け取り、前記第１投影データと前記第２投影データを用いて投影データを生成し、且つ、前記所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野の内の少なくとも一部の領域をそれによってレンダリングするために前記投影データを提供するための、投影データ提供部と、
    を備える、システム。
15. 所定の視点での透視レンダリング法では隠れて見えない視野の内の少なくとも一部の領域を前記所定の視点でレンダリングを行うシステムであって、
    表示装置と、
    画像データ提供部と、
    中央演算部と、
    プログラムを備える記憶装置と
    を備え、
    前記プログラムは、前記記憶装置に格納され、前記中央演算部によって実行されるように構成されているプログラムであって、
    前記画像データ提供部から画像データを取得するための命令と、
    遠いビューのレンダリングに用いられる第１部分と近いビューのレンダリングに用いられる第２部分を備える投影モデルであって、前記視野の少なくとも一部についてのレンダリングを前記投影モデルの前記第２部分を用いて行うようになっており、さらに前記投影モデルの前記第１部分と前記投影モデルの前記第２部分との間の移行部が、同じ起点を有しないものの可視化すべき対象物の同じ部分で合する投影ベクトルによって特徴づけられる投影モデルの前記第１部分によって、前記画像データの少なくとも一部についての第１投影を行うための命令と、
    第２投影データを生成するために、前記投影モデルの前記第２部分によって、提供された前記画像データの他の部分についての第２投影を行うための命令と、
    第１投影データと前記第２投影データを用いて投影データを生成するための命令と、
    生成された前記投影データを前記表示装置に提供するための命令と
    を備えるプログラムである、システム。
16. さらに出力装置を備え、さらに前記プログラムは生成された前記投影データを前記出力装置に送信するための命令を備える、請求項１５に記載のシステム。