Detail předmětu
Vizualizace biomedicínských dat
FEKT-FVIZAk. rok: 2011/2012
Předmět je orientován na získání znalostí z oboru počítačové grafiky aplikované na biomedicínská data. Jde převážně o metody vizualizace 3D obrazových dat získaných pomocí zobrazovacích systémů magnetické rezonance CT tomografie, PET a SPECT. Dále jsou náplní předmětu metody vizualizace vícerozměrných dat.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
ŽÁRA, J., BENEŠ, B., SOCHOR, J., FELKEL, P: Moderní počítačová grafika (2. vydání). Computer Press, 2005, ISBN 80-251-0454-0. (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Reprezentace základních 2D objektů: lomené čáry, kružnice, elipsy, interpolační a aproximační křivky, oblasti
3. Reprezentace povrchu 3D objektů I: polygonální reprezentace, parametrické plochy (Beziérovy plochy, B-spline plochy).
4. Reprezentace povrchu 3D objektů II: sada obrysů v rovnoběžných řezech, implicitní plochy.
5. Reprezentace 3D objektů: hraniční reprezentace těles, šablonování, oktalové stromy, konstruktivní geometrie těles.
6. Převod 3D obrazových dat na povrchovou reprezentaci: metody marching cubes, marching tetrahedra, dividing cubes.
7. Základy prostorového zobrazování 3D dat: rovnoběžné a středové promítání, pohledové transformace, teorie světla.
8. Osvětlovací modely v povrchové reprezentaci objektů: difúzní a zrcadlové složky odraženého světla, fyzikálně založené a empirické modely.
9. Osvětlovací modely v objemové reprezentaci objektů: metody vrhání paprsku, formulace jevů pohlcování, rozptylu a odrazu světla na různých úrovních zjednodušení.
10. Zdroje světla a stínování: bodové a plošné zdroje, zdroje rovnoběžného světla, zdroj typu reflektor a obloha; stínování konstantní, Gouraudovo a Phongovo.
11. Virtuální realita: generování stereoskopických pohledů, popis jazyka VRML pro modelování virtuální reality.
12. Metody zobrazování vícerozměrných dat: vizualizace pro klasifikaci na základě příznakového popisu.
13. Technické prostředky pro vizualizaci: hardwarové prostředky pro akceleraci grafických výpočtů, technologie displejů a 3D vizualizačních systémů.
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Reprezentace základních 2D objektů - implementace interpolačních a aproximačních křivek (Matlab)
3. Polygonální reprezentace povrchu jednoduchého 3D objektu (Matlab)
4. Parametrická reprezentace povrchu jednoduchého 3D objektu (Matlab)
5. Převod 3D obrazových dat na povrchovou reprezentaci pomocí metody marching cubes, aplikace na reálných datech (Matlab, VTK).
6. Praktický test 1.
7. Implementace jednoduchého osvětlovací modelu pro povrchovou reprezentaci objektů (Matlab)
8. Porovnání osvětlovacích modelů pro povrchovou reprezentaci objektů (VTK Designer)
9. Implementace jednoduchého osvětlovací modelu pro objemovou reprezentaci objektů (Matlab)
10. Porovnání osvětlovacích modelů pro objemovou reprezentaci objektů (VTK Designer)
11. Experimentální akvizice stereoskopických scén, zobrazení pomocí anaglyfů a aktivních 3D brýlí.
12. Kalibrace a měření kvality LCD displejů určených pro využití v radiologii.
13. Praktický test 2.