CIFP Anxel Casal, Noviembre 2024

Jose A. Iglesias-Guitian 1, 2 Javier Taibo 2
1 CITIC 2 Universidade da Coruña

Curso

Resultado de visualización médica utilizando Cinematic Volume Rendering (CVR). Se trata de una evolución de las técnicas directas de reconstrucción y visualización de volúmenes (DVR). Esta imagen ha sido generada offline utilizando 1024 muestras por píxel y simulando múltiples rebotes de la luz por rayo para poder simular efectos de scattering.

Resumen del curso

Este curso explora las técnicas avanzadas de visualización científica y renderización volumétrica, combinando fundamentos teóricos con aplicaciones prácticas en el contexto médico y científico. El curso comienza con una introducción a los procesos de adquisición de tomografía computarizada (CT) y la reconstrucción de cortes 2D, las técnicas comunes para la reconstrucción y visualización médica 3-D, así como una breve introducción a nuevas tecnologías inmersivas aplicables para visualización médica. En la sección de Volume Rendering, se estudian los principios fundamentales para la reconstrucción y generación de imágenes 2D a partir de datos volumétricos. Asimismo, se analizan las diferencias clave entre la renderización volumétrica directa e indirecta. Esta sección incluye una introducción al modelo físico (óptico) para la transferencia radiativa y su aplicación a la generación de imágenes. La sección de Direct Volume Rendering (DVR) abarca por tanto conceptos acerca del muestreo y funciones de transferencia en volúmenes, estrategias de acumulación, sombreado e iluminación. El curso contiene además explicaciones más detalladas sobre el proceso de trazado de rayos (ray casting), su formulación teórica así como su implementación numérica. El curso prosigue con una sección dedicada al render volumétrico cinemático (CVR), presentando aplicaciones de visualización médica de última generación y la ampliación de fundamentos técnicos necesarios para entender este nuevo enfoque. Las sesiones prácticas del curso ofrecen una introducción detallada a herramientas como CineM3D y 3D Slicer, donde los participantes aprenderán a:
  • Manipular datasets en formatos DICOM y .mhd/.raw.
  • Explorar las funcionalidades clave de la interfaz gráfica (GUI) de CineM3D, incluyendo opciones de apariencia, iluminación, planos de corte y realización de cámara.
  • Clasificar volúmenes, cortarlos, iluminarlos y generar visualizaciones cinemáticas.
  • Exportar resultados en formato de imagen.
Este curso combina teoría y herramientas prácticas para formar a profesionales de la enseñanza en el desarrollo de visualizaciones científicas avanzadas.

Estructura del curso

Sesión 1: Introducción a la Visualización Médica y Volumen Rendering

Sesión 2: Fundamentos Básicos en 3D Slicer

Sesión 3: Cinematic Volume Rendering (CVR) y CineM3D

Contenidos

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Agradecimientos

Este curso se ha organizado como parte del proyecto "CINEM3D-Edu: Prototipo Software de Visualización Médica para Educación, desarrollado en el marco del Proyecto de Excelencia SIMAX3D". financiado como parte de la actuación “Creación de una red de 50 Centros de Excelencia” del “Plan de Modernización de la Formación Profesional”, con el respaldo financiero del Ministerio de Educación y Formación Profesional y de la Unión Europea-NextGenerationEU, en el marco del Mecanismo del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (Convocatoria 2022).