Resumen de Módulo de iluminación para el Visualizador 3D del proyecto Vismedic

Rubén Alcolea Núñez, Ramón Carrasco Velar

• español

  Vismedic es un proyecto de visualización médica del centro VERTEX de la Facultad 5 de la Universidad de las Ciencias Informáticas. Este proyecto desarrolla soluciones informáticas para la visualización de imágenes médicas digitales en formato DICOM. Actualmente uno de los productos que está en fase de pruebas para su liberación es el Visualizador 3D. Este software visualiza de forma tridimensional modelos anatómicos reconstruidos con el algoritmo Raycasting a partir de imágenes médicas digitales. En este trabajo se presenta un módulo de iluminación para el Visualizador 3D del proyecto Vismedic. Se implementó el modelo de iluminación de Phong para calcular la iluminación y el modelo de Rayos de Sombras para la generación de sombras. Se utilizó además el vector gradiente como una alternativa al vector normal para el cálculo de la iluminación en los modelos tridimensionales, utilizando el método de diferencias centrales por la rapidez y la calidad de sus resultados. Para garantizar la interacción en tiempo real con la aplicación y un mayor rendimiento del módulo implementado, se realizó el cálculo de la iluminación en la tarjeta de video para utilizar las potencialidades del cálculo en paralelo. Como resultado del trabajo, se obtuvo una aplicación que permite la iluminación de modelos tridimensionales, con una mejor calidad en la visualización, un mayor nivel de detalle de las estructuras anatómicas y una mayor sensación de profundidad de las escenas.

• English

  Vismedic is a medical visualization project that belongs to VERTEX center, at Faculty 5 of the University of Computer Sciences. This project develops visualization solutions for digital medical images in DICOM format. Currently one of the products that are being tested for release is the 3D Viewer. This software displays three-dimensional anatomical models reconstructed using Raycasting algorithm for digital medical images. This paper presents an illumination module for 3D Viewer of Vismedic project. It was developed Phong lighting model to compute the lighting and shadow rays model for the generation of shadows. It was also used the gradient vector as an alternative to the normal vector to compute the three-dimensional lighting models, using the central difference method because of the speed and quality of their results. To ensure real-time interaction with the application and higher performance of the proposed module, it was calculated the mathematical operations in GPU to use the potential of parallel computing. As a result of the work, an application to illuminate volumetric data was obtained with a better quality of three-dimensional models visualization, a higher level of detail of the anatomical structures and higher sense of depth in the scenes.