JP5245811B2 - ボクセル配列可視化装置 - Google Patents
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Description
(1.装置構成)
まず、本発明に係るボクセル配列可視化装置の構成について説明する。図1は本発明に係るボクセル配列可視化装置の構成図である。図1において、10はボクセル配列記憶手段、20はボクセル変換処理部、30はピクセル変換処理部、40は画像表示手段、50はパラメータ設定手段である。
次に、本発明に係るボクセル配列可視化装置の処理動作について説明する。まず、利用者は、パラメータ設定手段50を利用してパラメータの設定を行う。具体的なパラメータとして、ボリュームデータの時刻Tと視点角の設定を行う。時刻Tは、処理対象とすべきボリュームデータを特定するものである。例えば、図2の例では、時刻Tを特定することにより、61個の三次元配列の中から処理対象とする三次元配列が1つに定まる。視点角パラメータとしては、XY平面での回転角Rxy、XZ平面での回転角Rxz、YZ平面での回転角Ryzの3種を設定する。視点角パラメータは、初期位置の視点角、最終位置の視点角を指定するとともに、初期位置から最終位置までのフレーム数を指定することにより設定される。
Rxy=(Rxy2−Rxy1)・(F−1)/(Fm−1)+Rxy1
Rxz=(Rxz2−Rxz1)・(F−1)/(Fm−1)+Rxz1
Ryz=(Ryz2−Ryz1)・(F−1)/(Fm−1)+Ryz1
(x,y,z)→(x−Sx/2,y−Sy/2,(z−Sz/2)γ)
(x,y,z)→(x・cosRxy+y・sinRxy,−x・sinRxy+y・cosRxy,z)
(x,y,z)→(x・cosRxz+z・sinRxz,y,−x・sinRxz+z・cosRxz)
(x,y,z)→(x,y・cosRyz+z・sinRyz,−y・sinRyz+z・cosRyz)
(x,y,z)→(x+Sfx/2,y+Sfy/2,z)
1)z>Z(x´,y´)の場合
B(x´,y´)←αB(x´,y´)/(z−Z(x´,y´))2+V(x´,y´,z)
Z(x´,y´)←z
2)z<Z(x´,y´)の場合
B(x´,y´)←B(x´,y´)+αV(x´,y´,z)/(z−Z(x´,y´))2
3)z=Z(x´,y´)の場合
B(x´,y´)←B(x´,y´)+V(x´,y´,z)
L(x´,y´)・cosθ=(平行光源ベクトルと法線ベクトルNの内積)
B(x´,y´)>0の場合、B(x´,y´)=256・β・B(x´,y´)+1
B(x´,y´)≦0の場合、B(x´,y´)=0
上記実施形態では、時刻Tを特定した場合のボクセル配列を処理対象とした場合について説明したが、図2に示したような時系列のボクセル配列セット全てを処理対象とすることも可能である。この場合、フレーム1として時刻T=1のボクセル配列を投影して可視化し、フレーム2として時刻T=2のボクセル配列を投影して可視化するというように、順にフレームFmとして時刻T=Fm(図2の例では61)のボクセル配列を投影して可視化する処理までを行う。視点角は上記実施形態のように、変化させても良いし、固定させておいても良い。
20・・・ボクセル変換処理部
21・・・空間内配置手段
22・・・視点角算出手段
23・・・ボクセル配列回転手段
30・・・ピクセル変換処理部
31・・・投影処理手段
32・・・陰影処理手段
33・・・階調変換手段
40・・・画像表示手段
50・・・パラメータ設定手段
Claims (6)
- 3次元座標系にボクセル値が定義されたボクセル配列が、時系列に複数セット定義されたボクセル配列セットに対して、指定された視点角に従って前記ボクセル配列を2次元平面に投影した投影画像データを作成するための可視化装置であって、
2次元座標系に輝度値を蓄積するための輝度フレームと、
前記輝度フレームと同一のピクセルサイズであって、深さZ値を蓄積するためのZバッファと、
前記ボクセル配列に対して、指定された視点角で3次元座標系上で回転処理を実行するボクセル配列回転手段と、
回転処理実行後の(x,y,z)座標に対応する各ボクセル値V(x,y,z)について、z値がZバッファに記録された値よりも視点に近い値を有する場合に限り当該z値でZバッファを更新しながら、前記輝度フレームの対応するピクセル(x´,y´)に各z値に応じたボクセル値を反映させる処理を実行し、前記輝度フレームの各ピクセルの輝度値V(x´,y´)を算出する投影処理手段と、
前記投影処理手段により算出された前記輝度フレームの各ピクセルの輝度値を表示手段の出力階調に合わせるために所定の演算を行う階調変換手段と、を有し、
前記ボクセル配列セットの中から指定された時刻の範囲内で複数セットのボクセル配列を順次抽出し、前記抽出した複数の各ボクセル配列に対して処理を実行し、各ボクセル配列に対する輝度値を順次算出することを特徴とするボクセル配列可視化装置。 - 請求項1において、
前記投影処理手段により得られた輝度フレームの各ピクセルの輝度値について、当該ピクセルおよび周辺ピクセルの前記Zバッファの値に基づいて法線ベクトルを算出し、事前に設定された平行光源ベクトルとの内積として算出される当該画素の陰影輝度値を乗じる陰影処理手段をさらに有し、陰影処理手段による処理後の輝度フレームの各ピクセルの輝度値に対して、前記階調変換手段が処理を行うものであることを特徴とするボクセル配列可視化装置。 - 請求項1または請求項2において、
前記投影処理手段は、前記輝度フレーム上の対応するピクセル(x,y)に各z値に応じたボクセル値を反映させる際に、その時点におけるZバッファの値と前記z値の距離に基づいて反映させる値を定めることを特徴とするボクセル配列可視化装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項において、
前記視点角は、三次元座標系においてXY平面上の回転角、XZ平面上の回転角、YZ平面上の回転角の3種類の角度を設定することにより指定され、前記ボクセル配列回転手段は、設定された順序に従って前記3平面上の回転を順次行うことを特徴とするボクセル配列可視化装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項において、
前記視点角を時系列に連続的に変化させて複数指定する視点角算出手段をさらに有し、
指定された視点角について前記ボクセル配列回転手段が処理を実行することを特徴とするボクセル配列可視化装置。 - コンピュータを、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のボクセル配列可視化装置として機能させるためのプログラム。
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JP2008329488A JP5245811B2 (ja) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | ボクセル配列可視化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008329488A JP5245811B2 (ja) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | ボクセル配列可視化装置 |
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JP5245811B2 true JP5245811B2 (ja) | 2013-07-24 |
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ID=42571636
Family Applications (1)
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