Картинки объемные: Рецепты — ХЛЕБОПЕЧКА.РУ — домашние хлебопечки и мультиварки. Рецепты, отзывы, инструкции, форум.

Зрение человека устроено таким образом, что в его мозг поступает информация одновременно из двух источников — от правого и левого глаз. Эти изображения не идентичны, поскольку направление взгляда в случае с каждым отдельным глазом проходит под своим углом. Такая особенность человеческого организма позволяет оценить глубину пространства, то есть представить себе примерное расстояние до тех или иных объектов. Создать иллюзию объемного изображения довольно просто — достаточно сделать два снимка одной и той же картины из двух близко расположенных точек, а затем показать левому глазу одно изображение, а правому — другое. Аналогичный эффект создается при просмотре стереограмм. Обычно такие картинки выглядят как хаотичный узор, однако на самом деле плоский рисунок представляет собой два отдельных изображения, наложенных друг на друга с некоторым смещением. Когда разглядывающий смотрит «сквозь» рисунок, линии обоих изображений сливаются, и в мозге человека формируется объемная картина.

Чтобы различить трехмерное изображение в поверхностной мозаике, обычного взгляда, как правило, недостаточно. Существует несколько методик просмотра стереограмм без специального оборудования, и одна из них заключается в следующем. Выведите на монитор или возьмите в руки распечатку картинки, расположив ее так, чтобы изображение заполнило большую часть поля зрения. Старайтесь не фокусироваться на деталях, а смотрите как бы сквозь рисунок. При этом может помочь попытка одновременно увидеть все изображение. Чтобы поймать стереоэффект, слегка поворачивайте голову вправо и влево, стараясь сохранять взгляд неподвижным. В этот момент должна проявиться объемность, и на фоновой мозаике проступит 3D-фигура, в которой будут различимы даже отдельные детали. При этом не пытайтесь сосредоточиться на какой-то точке сразу двумя глазами: стереоэффект пропадет.

Попробуйте сгенерировать оригинальную картинку с помощью мощного средства для создания стереограмм — Stereographic Suite (www. indasoftware.com/stereo). Этот пакет включает в себя три основных инструмента для подготовки трехмерных рисунков — утилиту для генерирования 3D-поверхностей, программу для формирования текстуры и приложение для конечного создания стереограмм. К сожалению, данный продукт платный (около 350 гривен), но предусмотрен 30-дневный пробный период.

Подготовка трехмерных моделей. Создание стереограммы начинается с компонента Modeler. Прежде всего необходимо решить, что именно будет представлено на объемном изображении. За основу можно взять трехмерную модель, очертания которой станут видны после того, как смотрящий сфокусирует свое зрение за плоскостью стереограммы. В Modeler ее можно составить из простейших элементов. Приложение представляет собой трехмерный редактор, напоминающий сильно упрощенную программу 3ds Max. C популярным пакетом от Autodesk данную утилиту роднит прежде всего внешнее сходство панели настроек, которая точь-в-точь повторяет функции командной панели профессионального 3D-редактора. Кроме того, в Modeler присутствует возможность быстро добавить в сцену трехмерную модель чайника, который является своего рода визитной карточкой 3ds Max.

Хотя программа и называется Modeler, возможности трехмерного моделирования в ней практически отсутствуют. Тем не менее, объемные рисунки в ней все равно сделать можно. В ее арсенале имеются простейшие трехмерные объекты — такие часто встречающиеся формы, как куб, сфера, тор, цилиндр, конус, плоскость и т. п. Добавленные в проект модели можно вращать, двигать, удалять и приближать. Положение трехмерного объекта в окне программы соответствует тому, как он будет выглядеть при просмотре готовой стереограммы.

Основной 3D-объект в стереограмме создается инструментом Modeler. Более сложные фигуры можно экспортировать, например, из 3ds Max Если вас не устраивают такие скромные возможности, импортируйте в проект любую готовую трехмерную модель, созданную в одном из продвинутых 3D-редакторов, таких как 3ds Max, Maya и т. д. Для этого в верхнем меню выберите пункт «Edit | Add Object | Add Model from File».

Modeler поддерживает огромное количество форматов трехмерных моделей (3DS, OBJ, MD5MESH и пр.).

Как и в более продвинутых редакторах трехмерной графики, в Modeler имеется специальный модуль создания материала для трехмерных объектов. Каждый материал описывается набором характеристик, которые определяют свойства объекта (рисунок на его поверхности, степень прозрачности и т. д.).

Эффекты объема. Существует два типа стереограмм, которые можно создавать в Stereographic Suite, — скрытые и явные. В первом случае рисунок стереограммы выглядит как хаотичный узор, а понять, что именно изображено, можно лишь после ее просмотра, когда 3D-объект проступает в плоском рисунке. При генерации другого типа содержимое и объекты, которые становятся объемными, если смотреть за плоскость изображения, не маскируются, и из них составляется повторяющийся узор. В обоих случаях программа использует данные об удаленности объектов от зрителя. Эта информация содержится в так называемой карте глубины, которая представляет собой двухмерный черно-белый рисунок, описывающий «выпуклость» плоской картинки. Наиболее светлые фрагменты изображения соответствуют самым близким областям, а самые темные участки обозначают удаленные области объектов сцены.

Чтобы получить карту глубины, необходимо выполнить визуализацию сцены, нажав на кнопку «Render». Объемные рисунки моuen использовать проецирование выбранной текстуры на трехмерную модель. Если вы хотите, чтобы стереокартинка содержала не просто выпуклый объект, а предмет с текстурой, необходимо также сохранить карту цвета, изображение которой находится на соответствующей вкладке окна визуализации.

Фон для стереоизображения генерируется с помощью инструмента Texture Maker Создание повторяющихся текстур. Характерной особенностью большинства стереограмм является повторяющийся рисунок. Если к нему присмотреться, можно увидеть, что этот узор имеет основной элемент-картинку. С помощью утилиты Texture Maker можно задать рисунок для этого элемента, а также оформить фоновую текстуру стереограммы, указав положение узора на конечном изображении.

  Редактор фоновых текстур содержит два основных инструмента — кисть и штамп. Первый позволяет рисовать с применением выбранных цвета и размера мазка. Инструмент «Stamp» оставляет многократные отпечатки на текстуре. Его профиль можно указать, выбрав в настройках этого инструмента любое графическое изображение. Кроме того, элементом узора стереограммы может стать любая текстовая надпись.

Еще одна функция инструмента Texture Maker — создание бесшовной текстуры. Если воспользоваться этой опцией, рисунок стереограммы не будет содержать следов стыка отдельных элементов узора. Кроме того, в редакторе имеется возможность генерирования процедурных текстур, которые имеют случайный рисунок, созданный по одному из выбранных алгоритмов.

Stereogram Generator создаст объемное изображение на основе 3D-модели и набора текстур Генерирование стереограммы. Утилита Stereogram Generator из пакета Stereographic Suite компилирует конечный рисунок стереограммы. Для этого приложение использует трехмерные заготовки, сделанные при помощи инструмента Modeler, а также текстуры, сохраненные в Texture Maker. Впрочем, по умолчанию Stereographic Suite содержит небольшую библиотеку готовых трехмерных объектов, карт глубины и подготовленных текстур, которые можно использовать в качестве фона. Поэтому даже новичок сумеет с легкостью создать свою собственную стереограмму, загрузив понравившиеся элементы в Stereogram Generator. После импорта всех составляющих утилита начнет автоматически просчитывать конечный рисунок стереограммы.

  Создание финального узора можно выполнять, используя различные алгоритмы. Изменить его может понадобиться в том случае, если полученная стереограмма оказалась не очень удачной и трехмерный объект плохо виден.

В режиме «Diverging» создаются объемные рисунки, которые необходимо рассматривать, фокусируя зрение за плоскостью рисунка, а при использовании режима «Converging» — узоры, которые можно увидеть при фокусировке на переднем плане. Расстояние от изображения до точки, на которую нужно смотреть, чтобы увидеть стереоэффект, определяется параметром «Parallax».

Стереоизображение логотипа CHIP скрыто в этом хаотичном наборе символов, сформированном программой gbSIRTS.

Объемные рисунки, в которых в качестве фона используется текст, гораздо менее популярны по сравнению с формируемыми на основе изображений. Но именно благодаря этому текстовые коллажи, созданные из символов, выглядят более оригинально. Сделать текстовую стереограмму можно, например, при помощи бесплатной утилиты gbSIRTS (www.garybeene.com/sw/gbsirts.htm).

Сразу после запуска программа генерирует стереограмму на основе одной из имеющихся карт глубины. Кнопка «Create Stereogram» создает новое изображение на основе той же карты глубины. Если спрятанную трехмерную картинку рассмотреть не получается, можно использовать режим «Shimmer», в котором программа постоянно генерирует новые стереограммы, используя ту же карту глубины. Таким образом, постоянно изменяющиеся символы могут помочь сосредоточиться на стереокартинке, которая спрятана за рядами букв.

Оттенки серого. Посредством кнопки «Shape» можно выбрать другое объемное изображение из имеющихся в библиотеке программы. Кроме того, карту глубины можно нарисовать при помощи простых интегрированных инструментов, используя в качестве основы такие фигуры, как квадрат, круг, линия, а также текст. Чем больше оттенков серого будет на карте, тем сложнее для восприятия окажется стереограмма.

Случайные символы. При использовании разных карт глубины может понадобиться изменить количество символов, используемых в каждом ряду стереограммы. И такая возможность предусмотрена в gbSIRTS. Несмотря на то, что при создании стереограммы программа задействует случайные символы, при желании можно сделать так, что в качестве фона будет использоваться фиксированное словосочетание. Кроме того, символьную стереограмму можно разнообразить, изменив гарнитуру шрифта, регистр символов и сделав текст цветным. Правда, стоит иметь в виду, что рассмотреть трехмерное изображение на стереограмме с цветным текстом гораздо сложнее, чем при использовании одного только черного цвета.

Мозаика из картинок. Наконец, еще одна интересная возможность программы — режим мозаики. Его активация позволяет получить гибридную стереограмму, в которой в качестве фона используются и текст, и графика. При переходе в режим мозаики каждый текстовый символ на готовом изображении заменяется небольшим графическим файлом-иконкой. Помимо того что такая стереограмма выглядит гораздо более яркой, чем обычная текстовая, она хороша тем, что разглядеть ее 3D-содержимое намного проще.

Стереограмму, которая в данный момент отображается в окне программы, или же карту глубины можно скопировать в буфер обмена. Кроме того, gbSIRTS поддерживает их сохранение в виде файлов BMP. Однако стоит иметь в виду, что утилита не дает возможности присваивать созданному файлу свое название и прописывать место размещения, поэтому, чтобы стереограмма не была перезаписана, после сохранения ее необходимо вручную переместить в другую папку

Онлайн-сервис Easystereogrambuilder совершенно бесплатно генерирует увлекательные головоломки-стереограммы Далеко не каждому захочется устанавливать и осваивать специальный софт для того, чтобы создать пару стереограмм. Если вас не смутит наличие водяного знака на конечном результате, можно попробовать более быстрый способ — веб-сервис Easystereogrambuilder (www.easystereogrambuilder.com/magic-Eye-Stereogram-Maker.aspx). Здесь не предлагается никаких инструментов для подготовки 3D-моделей и текстур, зато есть достаточно большая библиотека готовых элементов и даже возможность использования собственных исходников. Выберите подходящую текстуру, добавьте карту глубины — и через пару минут сервис покажет готовую стереограмму. Ее можно скопировать на жесткий диск, а также поделиться с другими пользователями сайта, сохранив в веб-галерее Easystereogrambuilder. Очень удобно, что в любой момент, пока не закрыта страница браузера, можно вернуться к настройкам стереограммы и изменить фон или само трехмерное изображение.

Несмотря на то что многие считают рассматривание стереограмм пустой забавой, таким изображениям вполне можно найти практическое применение — например, использовать при разработке дизайнерского макета или поместить на поздравительную открытку. Кроме того, врачи рекомендуют обращаться к ним для снятия усталости глаз. Впрочем, как и в любом другом искусстве, конкретное применение стереограмм зависит только от вашей фантазии.

Что же такое стерео картинки и для чего они нужны

Что же такое стерео картинки и для чего.

Ответ прост – это одна картинка, но разбитая на две части, левую и правую. Каждую часть должен увидеть один глаз. Существует несколько видов видения этих картинок и все люди могут их видеть, кроме циклопов и одноглазых. Это очень полезно для зрения, а у некоторых может исчезнуть близорукость или улучшиться зрение, но конечно не сразу. Почему это происходит – во-первых, тренируются глазные мышцы, соответственно улучшается кровообращение, во-вторых, вы переключаете все свои резервы на контроль за своими глазами и невры испытывают повышенную нагрузку, а это в свою очередь улучшает проводимость нервных волокон, в третьих — при просмотре многосложных стерео-картин вы можете испытать настоящий восторг, а восторги любят все и ваша голова запомнит это хорошее и сама будет помогать восстановить тот орган, который доставляет ей несравненное удовольствие.

Главные рекомендации.

Первое и самое главное – то время пока вы будете осваивать просматривание, наблюдайте за очучениями своих глаз, при первых же проявлениях отрицательных ощущений, прекращайте просмотр – это, болевые ощущения, головокружения, тошнота, нервный тик в любых частях тела, дребезжание в глазах, подёргивания зрачков приводящих к расфокусировке зрения.

Если выше перечисленные бедушки преследуют вас и через неделю после начала обучения просмотра, то надо пройти комплексное медицинское обследование и у вас обязательно выявят какую-нибудь болячку, её лучше всего вылечить потому что она вредная. Здоровые, откормленные, работающие в хороших условиях люди не имеют таких проблем. 

Второе, но менее важное – не ставьте себе самоцель разглядывать стерео-картинки целыми днями, из-за этого глазные мышцы могут потерять упругость и эластичность, а в итоге вы станете похожи на хамелеона.

Максимальное время получения эстетических удовольствиев не должно превышать одного часа, а лучше минут 20 – 30, но это редкий любитель будет столько времени таращиться в сочетания размытых линий.

Третье, для тех у кого со зрением не лады – если у вас один глаз, то эти картины не для вас. Если вы хотите подлечить этим методом своё зрение или же ваша работа связана с большими напряжениями для глаз, то самое лучшее, не напрягая зрение рассматривайте простейшие картинки и желательно не с экрана монитора, а главное перед сном – минут за двадцать до целевого похода в туалет и не дольше 5 минут. Представленная мной картинка для обучения под названием купол, абсолютно подходит для любых целей.

Виды просмотра и обучение оным.

1. Самый доступный.

Если кто-то не видит картинку, которую вы видите абсолютно точно и чётко, или же посмеивается над вами, утверждая что это не картина, а кто-то разлил краски и убеждает всех в нарисованности, то есть способ научить неверу видеть раз и навсегда. Для этого берёте утюг и прикладываете супостата по темечку до тех пор пока его глаза не сойдутся на переносице, и пока он будет охать и ахать – вот мол всё в глазах двоится, вы хватаете его голову и подтягиваете к монитору на расстояние 5 – 10 сантиметров, после этого он увидит. Если не увидел, то надо повторить это упражнение несколько раз. Если всё равно не увидел, то проверьте его глаза и один из них скорее всего стеклянный. Однако если глаза в норме, то отведите его к психиатру и кого-то будут лечить.

2 Главный. Даль.

Это основной способ. С первого разу сразу видят 22%. Для этого надо выравнять голову по отношению к монитору, голова не должна быть набок, не надо ставить выше монитора или ниже и лучше всего на расстоянии вытянутой руки. Теперь как-бы смотрим вглубь монитора, всё немножко расплывается, фиксируем взгляд на внутренностях монитора, зрачки не передёргиваем, моргать можно, но главное это та точка в которую упёрся наш взгляд внутри монитора. Сейчас наш мозг обрабатывает полученную дезу и делает свои выводы, главное это сосредоточиться на этой точке. Теперь произошло переключение, ну как вы видите выпуклость. Переключение занимает от 1 секунды до 30. Если не получилось, отдохните минуту другую и снова в бой. Если всё равно не получается, то переходите на следующий способ видения.

3Обратный. Близь.

Обратный – это из-за выворачивания нормальной картины, в шиворот на выворот. Простые картинки и картинки блёстки не выворачиваются.

С первого разу сразу видят 65%. Всё очень просто сводим глаза к переносице, но не сильно, чем ближе экран монитора тем сильнее надо свести глаза, на расстоянии 5 сантиметров глаза должны быть прямо на носу, а на расстоянии руки глаза надо вообще едва-едва расфокусировать к носу. Главное сосредоточиться на точке упора взгляда, и всё, ожидаем. Абсолютное большинство видит сразу полусферу выделяющуюся из потоков лавы.

Если вы всё равно ничего не увидели, то переходите на последний этап.

4 Осново-обучающий.

Если вы так ничего и не увидали, значит ваши глаза вам не подчиняются, или же кто-нибудь мельтешил в поле зрения монитора, даже злая цокотуха севшая на экран монитора может сбить концентрацию. Но всё равно не сдавайтесь.  Кулачок прижимаем к подбородку, а локтём достаём до центра монитора, Выравниваем голову, так чтобы она была абсолютно на одном уровне с монитором, берем пишущую ручку, делаем из кулачка пистолет – большой палец вверх, указательный вперёд, теперь дотрагиваемся до монитора указательным пальцем, а к большому пристраиваем ручку, всё выравниваем, пишущий шарик ручки, должен быть чуть ниже центра рисунка, руками можно маленько дрожать, моргать можно, смотрим на самый кончик, шарик ручки, ждём, концентрируемся, взгляд не отводим, ждём секунд 10, теперь просто поднимаем взор от кончика ручки в центр рисунка, происходит переключение, если правильное, то вы увидите полусферу в центре лавы, не забудьте потихоньку убрать ручку, если не увидите или взгляд передёрнется ,то пытайтесь снова и снова и увидите.

Ещё одно замечание, чем ближе к рисунку вы будете располагать глаза, тем меньше будет объёмность и больше напряжение ,и наоборот. Все рисунки делаются на 30 см удаление от глаз. Когда мозга переключится на стерео видение, вы можете шевелить башку, приближать и удалять рисунок.

Если вы всё поняли, и научились, то вперёд на охоту в интернет за стерео картинками. Для этого берём поисковик, например www.google.com и вводим в строку поиска “ Стерео картина”, а для иностранных посковиков напр. www.google.com “Stereo pictures”, и что-нибудь обязательно найдёте.

Объёмные картинки, это две фотографии одного места с двух близлежащих горизонтально ракурсов – их тоже иногда называют стерео, но это не они.

Стерео картиинки 

Просмотров: 29194

Автор: Михайловский Максим Петрович

Дата: Среда, 11 Августа 2010

подборка для тренировки глаз » Notagram.

Стереокартинки — это незабываемое развлечение, которое было мегапопулярным в конце 90-х годов. Картинки, на которых можно было увидеть трехмерное изображение, печатали в цветных журналах и на обложках школьных тетрадей.

С точки зрения науки, стереокартинки или автостереограммы — это особый вид стереограммы, которая дает объемный эффект без каких-либо внешних сепарирующих приспособлений, таких как затворные очки, очки с поляризационными фильтрами, анаглиф. Данный эффект достигается за счет того, что наши расслабленные глаза не фокусируются на изображении, а смотрят «сквозь» картинку так, что левый и правый глаз смотрят на специально предназначенные для них вертикальные полоски.

Если к вам первый раз попала в руки стереокартинка, то для того чтобы ее увидеть, проще всего вытянуть ее на расстоянии вытянутой руки и постараться посмотреть сквозь нее вдаль. Поначалу это сделать будет сложно, ведь наши глаза привыкли фокусироваться в определенной точке. Но со временем вы научитесь без особых проблем переключать свое зрение на просмотр 3D изображений за пару секунд. Самое главное, о чем не стоит забывать при просмотре автостереограмм — ваше зрение не должно ни капельки напрягаться.

Стереокартинки: подборка для тренировки глаз

Бабочка

Увеличить

Если у вас не получается увидеть объемное изображение, дайте своим глазам пару минут отдохнуть и попробуйте посмотреть на увеличенное изображение 3D картинки.

Бесконечность

Увеличить

Тоннель

Увеличить

Каменный лабиринт

Увеличить

Всадник

Увеличить

Прозрачный стол

Увеличить

Фонтан

Увеличить

Елка и новогодний костюм

Увеличить

Куб

Увеличить

Будда

Увеличить

Осень

Увеличить

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Трафареты для 3Д ручки — объемные картинки

RUB

400р

Нет в наличии

Стоимость доставки рассчитывается при оформлении заказа на сайте или по телефону через наших менеджеров по тарифам транспортных компаний.

Наши службы доставки: Boxberry, КСЕ , Почта России

Надежная гарантия 1 мес.

Трафареты для 3Д-ручки пригодятся новичкам, которые впервые рисуют объемные фигурки при помощи только что купленного прибора, а также опытным художникам, которые хотят создать что-то новое. 

На каждом трафарете для 3D ручки нанесены несколько деталей — вам нужно будет обвести ручкой каждую из них, а затем соединить всё в одну модель, получив объемный автомобиль, паровоз, дом и многие другие объекты. Итоговый вид создаваемого вами сооружения или транспортного средства также изображён на трафарете, поэтому даже у малышей не возникнет проблем с рисованием по шаблону для 3Д ручки. В комплект входят:

• 20 листов с разными объектами (зданиями, транспортом, предметами, животными).

Что делает изображение трехмерным? — 3-D изображения

Изображение, которое имеет или кажется имеющим высоту, ширину и глубину, является трехмерным (или 3-D ). Изображение, которое имеет высоту и ширину, но не имеет глубины, является двумерным (или 2-D ). Некоторые изображения намеренно двумерны. Подумайте, например, о международных символах, которые указывают, какая дверь ведет в туалет. Символы разработаны таким образом, чтобы их можно было легко узнать. Вот почему они используют только самые простые формы. Дополнительная информация о символах может попытаться рассказать вам, какую одежду носит маленький мужчина или женщина, цвет их волос, регулярно ли они ходят в спортзал и т. Д., Но вся эта дополнительная информация будет имеют тенденцию заставлять вас дольше извлекать основную информацию из символа: какой туалет есть какой. Это одно из основных различий между использованием двухмерной и трехмерной графики: двухмерная графика хороша для передачи чего-то простого и очень быстрого. Трехмерная графика рассказывает более сложную историю, но для этого она должна нести гораздо больше информации.

Например, у треугольников три линии и три угла — все, что нужно, чтобы рассказать историю треугольника. Однако пирамида представляет собой трехмерную структуру с четырьмя треугольными сторонами. Обратите внимание, что для рассказа истории пирамиды требуется пять линий и шесть углов — почти вдвое больше информации, необходимой для рассказа истории о треугольнике.

На протяжении сотен лет художникам известны некоторые приемы, с помощью которых плоская двумерная картина может выглядеть как окно в реальный трехмерный мир. Некоторые из них можно увидеть на фотографии, которую можно отсканировать и просмотреть на мониторе компьютера: объекты кажутся меньше, когда они находятся дальше; когда объекты, расположенные близко к камере, находятся в фокусе, объекты, расположенные дальше, нечеткие; цвета, как правило, становятся менее яркими по мере удаления от них.Однако, когда мы говорим о трехмерной графике на компьютерах сегодня, мы не говорим о неподвижных фотографиях — мы говорим о изображений, которые перемещаются на .

Если преобразование двухмерного изображения в трехмерное требует добавления большого количества информации, то для перехода от трехмерного неподвижного изображения к изображениям, которые движутся реалистично, требуется гораздо больше. Отчасти проблема в том, что мы испортились. Мы ожидаем высокой степени реализма во всем, что видим. В середине 1970-х такая игра, как «Понг», могла впечатлять людей своей экранной графикой.Сегодня мы сравниваем игровые экраны с фильмами на DVD и хотим, чтобы игры были такими же плавными и детализированными, как то, что мы видим в кинотеатре. Это создает проблемы для трехмерной графики на ПК, Macintosh и, все чаще, на игровых консолях, таких как Dreamcast и Playstation II.

Различия между одномерными, двухмерными и трехмерными изображениями

Хотя мы живем, движемся и видим трехмерный мир, большинство представлений этого мира двухмерное. Мы просматриваем рисунки или фотографии на плоской бумаге или экранах компьютеров.Даже наше трехмерное визуальное наблюдение за миром вокруг нас основано на двумерных изображениях, которые появляются на сетчатке наших глаз. Но два измерения не являются минимальным пределом графического представления. Простые изображения также могут отображаться в одном измерении.

Определение размеров

Размеры используются для описания структуры объекта — плоского он или нет — и его размеров в пространстве. Согласно Wolfram MathWorld, размер в геометрии определяется как количество координат, необходимых для определения точки на объекте.Например, если вам нужны две фигуры, такие как (2, 4), чтобы понять, где находится конкретное место, вы имеете дело с двухмерной формой.

1-D изображения

Одномерные изображения — это изображения, содержащие только одно измерение. Это возможно только тогда, когда вы имеете дело с линией, поскольку единственный размер, который у вас есть, — это длина, определяемая одной фигурой. Например, вы можете легко найти место, если знаете, что оно находится на третьем дюйме слева. Однако линия является одномерной только на теоретическом уровне, так как в реальной жизни линия имеет ширину лишь сотые или тысячные доли дюйма.

Двумерные изображения

В реальной жизни вы можете встретить двухмерные изображения. Изображены два измерения — длина и ширина, а объекты на картинке — плоские. Примерами таких изображений являются древнеегипетские настенные росписи или изображения из видеоигр до эпохи PlayStation, где художники-художники не хотели или не могли дать реалистичное представление о пространстве.

3-D изображения

Трехмерные изображения содержат еще одно измерение: глубину. Этот тип является наиболее реалистичным, поскольку изображение объектов или окружающей среды напоминает то, как мы видим их собственными глазами. Художники используют технику перспективы, рисуя удаленные объекты меньшего размера и изображая углы, видимые через точку зрения, в то время как в трехмерных фильмах используются два изображения, наложенные на одном экране. Однако такие картины дают только иллюзию глубины, так как холст или экран всегда остаются плоскими.

Что такое трехмерные формы?

Трехмерные игры

Единичный куб — это куб, объем или емкость которого составляет 1 юнит.Вы можете подсчитать количество единичных кубиков, которые могут поместиться в твердое тело, чтобы определить его объем.

Учитесь с помощью полной программы обучения математике K-5

Учитесь с помощью полной программы обучения математике K-5

Атрибуты трехмерной фигуры — это грани, ребра и вершины. Три измерения составляют края трехмерной геометрической формы.

Куб, прямоугольная призма, сфера, конус и цилиндр — это основные трехмерные формы, которые мы видим вокруг себя.

Мы видим кубик в кубике Рубика и игральную кость, прямоугольную призму в книге и коробке, сферу в глобусе и шар, конус в моркови и рожок мороженого и цилиндр в ведре и бочка, вокруг нас.

Вот список трехмерных или трехмерных фигур с их названиями, изображениями и атрибутами.

Давайте споем!

3D-формы толстые, а не плоские.

Найди конус в шапке на день рождения!

Вы видите сферу в баскетбольном мяче,

И кубоид в таком высоком здании!

Вы видите куб в кости, которую вы бросаете,

И цилиндр в сияющем флагштоке!

Давайте сделаем это!

Вместо того, чтобы показывать видео о трехмерных фигурах вашим детям и воспитанникам детского сада, попросите их наблюдать и выделять предметы вокруг них, в которых они могут найти трехмерные формы.

Вы можете также попросить их определить и отсортировать трехмерную форму и ее атрибуты.

Сопутствующий математический словарь

Новое волшебство позволяет исследователям превращать фотографии в трехмерные объекты — TechCrunch

Исследователи из Университета Карнеги-Меллона создали способ манипулирования объектами на фотографиях в трех измерениях, позволяющий видеть все стороны ранее двумерных объектов. Как это делается? Кто-то может сказать, что здесь творится темная магия, но то, что происходит на самом деле, гораздо интереснее.

Вот как это делается: на изображении выделяется объект, будь то стул, журавль-оригами или пожарная вилка. Система сопоставляет объект с существующими в настоящее время 3D-моделями, взятыми из различных источников, а затем, соединив модели с реальными объектами, они могут имитировать то, как объект будет выглядеть на фотографии. Хотя эта база данных объектов, очевидно, довольно ограничена, она позволяет использовать некоторые хитрые приемы, в том числе заставлять такси на фотографиях переворачиваться, чтобы отобразить их шасси, а затем увеличивать масштаб в космосе.

Вы можете рассматривать это как своего рода стенографию 3D-моделирования. Хотя компьютер не может интерполировать стороны объекта, который он не видит, он может легко сопоставить готовый трехмерный объект с объектом на картинке. Странные предметы, такие как руки и лица, могут быть жесткими (если вы не я), но обычные вещи, такие как банки, бутылки и мебель, могут уже существовать в виде 3D-модели. Используя некоторые приемы наложения текстур и освещения, вы можете легко заменить MacBook на фотографии на снимок, созданный с помощью 3D-рендеринга.

 ”Это трехмерное манипулирование объектами на одной двумерной фотографии возможно, потому что трехмерные числовые модели многих повседневных предметов — мебели, посуды, автомобилей, одежды, бытовой техники — легко доступны в Интернете. Исследовательская группа во главе с Ясером Шейхом, доцентом-исследователем робототехники, обнаружила, что они могут создавать реалистичные правки, вставляя эти модели в геометрию фотографии, а затем применяя цвета, текстуры и освещение в соответствии с фотографией.

«Вместо того, чтобы просто редактировать« то, что мы видим »на фотографии, наша цель состоит в том, чтобы манипулировать« тем, что мы знаем »о сцене, скрытой за фотографией», — сказала Наташа Холгаде, доктор философии. студентка Института робототехники КМУ. Исследователи обнаружили, что большинство основных объектов нормально работают в системе, но часто объекты изношены, обесцвечены или уникальны. Чтобы исправить это, они захватывают видимую оболочку объекта в одном положении, интерполируют то, как он будет выглядеть в трех измерениях, а затем добавляют аналогичные детали на основе моделей.Таким образом, ключевым моментом является возможность находить и изменять 3D-модели достаточно быстро, чтобы гарантировать, что объекты правильно расположены на фотографии по мере необходимости, что на данный момент является сложной задачей. Следующим шагом, по словам исследователей, будет создание алгоритма поиска трехмерных объектов, который упростит поиск объектов на лету.

Эффективный метод визуализации трехмерных изображений с помощью двумерных изображений для медицинских данных

Основная идея этой работы состоит в том, чтобы представить визуализацию трехмерных (3D) изображений с помощью двухмерных (2D) изображений, которые содержат различные изображения.Визуализация трехмерных изображений — один из основных методов извлечения данных из заданных частей. Основная цель этой работы — выяснить очертания данных трехмерных геометрических примитивов в каждой части, а затем интегрировать эти контуры или рамки для восстановления трехмерных геометрических примитивов. Предлагаемый метод очень полезен и может применяться ко многим видам изображений. Результаты экспериментов показали очень хорошее определение процесса восстановления 2D-изображений.

1 Введение

Рост трехмерных изображений или визуализации объектов особенно заметен в области медицины, обрабатывающей промышленности, оборонных систем, топографических систем, цифрового мира и удаленного мониторинга.Этот рост контролирует направление различных исследований и финансовых агентств для заявок в этих областях. Медицинские изображения предназначены для визуализации в многомерных моделях, таких как аксиальный вид, сагиттальный вид и коронарный вид. Следовательно, изображение получается из проекций более чем одного фокусного устройства в разных местах. В этом состоянии можно выполнять 3D-визуализацию тех же частей у людей. Появление процессов или методов визуализации изображений для наборов медицинских данных стало возможным благодаря внедрению современных технологий анализа и поведения. И наоборот, эти методы зависят от компьютерных реконструкций с использованием определенных аппаратных устройств, таких как компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ), позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и ультразвуковые устройства. Трехмерная визуализация изображений, особенно медицинских данных, предоставляет важную информацию об объекте и его поведении, что очень важно для диагностики и лечения. Важность техник 3D-визуализации, оставшихся без внимания, сейчас не определена и необучена; следовательно, это очень важная область исследований, предлагающая новые инструменты, аппаратное оборудование, методы, анализ, лекарства и т. д.Построение изображения влечет за собой отображение некоторых свойств геометрического примитива в пространстве изображения, которые используются для визуализации объекта и его поведения, чтобы проиллюстрировать его структуру или вовлеченность. В медицине понимание методов картирования и выращивания имеет важное значение для признания эффективности их развития. Основная цель визуализации трехмерных изображений — передать и оценить идеи эффективной основы для создания полезных данных изображения. Постепенно будут развиваться требования к новым современным эффективным методам визуализации и исследования трехмерных изображений.В этой статье подробно описаны основные методы визуализации 3D-изображений, а также определены эффективные методы для выполнения визуализации 3D-изображений для наборов медицинских данных.

2 существующих завода

Визуализация — это процесс преобразования данных в визуальную форму. Применение 3D-визуализации изображений является важной характеристикой обработки цифровых изображений, включающей большие коллекции во многих областях повседневной жизни. Доступны несколько существующих работ по визуализации изображений.В этой статье представлены различные выводы из этих работ.

Ю и Чен [21] сообщили о методе визуализации медицинских изображений, который имеет возможности интуитивной навигации и исследования трехмерных медицинских изображений, и представил их с использованием изображений DICOM.

Meißner et al. [12] определили и представили новую технику, которая использует и обеспечивает прямой объемный рендеринг на основе наложения текстуры. Недостатками этого предложенного метода являются отсутствие освещения, проблемы, связанные с прозрачной классификацией, и несовместимость со всеми модальностями.В работе были продемонстрированы различные виды быстрого повторного рендеринга объемной и поверхностной графики путем определения глубины объектов, цвета и значения непрозрачности.

Alberola et al. [1] проиллюстрировал эффективное приложение для визуализации изображений. Приложение использует графический инструмент для совместной работы анализа изображения и визуализации прототипа, созданного из частей объемной информации. В этих приложениях давайте рассмотрим большее количество пользователей, которые одновременно и совместно исследуют медицинские изображения.Кроме того, в клинических целях обязательны прямые измерения тканей и частей тела в трехмерной плоскости.

Bhalerao et al. [3] предложил идею быстрого повторного рендеринга объемных данных, состоящих из различных материалов. Они также упростили ускоренные методы рендеринга фиксированных представлений, чтобы уменьшить накладные расходы на хранилище без повторного сканирования всего объема для клинических данных.

Dey et al. [5] представили методику рассмотрения интраоперационного эндоскопического видео процесса на трехмерной поверхности в результате предварительного сканирования для улучшения визуализации с помощью хирургии.Этот метод помогает обеспечить панорамную и стереоскопическую визуализацию со случайными ссылками на точки обзора и управление закрашенными областями после процесса. Проверочные анализы выполняются на фантомах, где восприятие данных изображения перед обработкой копирует состояние внутренней обработки.

Meißner et al. [13] обсудили различные вопросы о применении процессов объемного рендеринга, такие как методы интерполяции, концепции освещения, проблемы классификации и другие.

Шум и Канг [19] продемонстрировали свои фундаментальные концепции и несходство, а также их ограничения. Были продемонстрированы и рассмотрены методы рендеринга на основе изображений. Были представлены характеристики различных категорий рендеринга и соответствующие им репрезентативные техники. Также были представлены преимущества и недостатки современных методов объемной визуализации по сравнению с традиционным подходом объемной визуализации.

Pizer et al. [14] сконцентрирован на многомасштабной обработке для 3D-моделирования, а также 3D-рендеринге в твердом представлении.В их статье основное внимание уделялось методам сегментации трехмерных изображений, в которых используется изображение медицинских моделей как для сбора существующей информации о геометрических примитивах, так и основных концепций оценки модели по сходству изображений. Также был представлен процесс визуализации на основе модельных иллюстраций для объектов как в 3D, так и в трехмерном изображении, связанном с медицинской частицей.

Россет и др. [17] показали иллюстрацию обработки многомерных изображений для отображения и уточнения огромной коллекции многомерных и мультимодальных изображений.Этот метод был исключительно быстрым и эффективно оптимизирован с помощью стандарта 3D-графики, обычно используемого в компьютерных играх, оптимизированного для преимуществ любых доступных плат высокопроизводительных аппаратных графических ускорителей. Методы рентгеновской радиологической визуализации включают от традиционных наборов двумерных топографических деталей до трехмерных объемных процессов захвата, расширяясь до изображений более высокого размера с временной и функциональной информацией, которую можно получить с помощью сверхбыстрого компьютерного томографа и магнитно-резонансного сканера с комбинированными ПЭТ / КТ-сканерами.

Сайнс и Пахарола [18] сообщили о сравнительном исследовании недавно разработанного метода точечного рендеринга, а также были изучены и представлены его реализации на общей тестовой площадке. Кроме того, было выполнено сравнение методов рендеринга на основе точек с методом базовой треугольной сетки.

Гу и Петерс [7] представили быстрые многоступенчатые гибридные методы для трехмерного разделения медицинских изображений. Был утвержден полностью трехмерный, точный и последовательный метод подразделения для визуализации с использованием ускоренной многоступенчатой ​​гибридной техники.Морфологическая трансформация была отражена для выделения областей высокой интенсивности из объектов одинакового размера для разделения.

Kim et al. [10] представили интегрированную интерактивную сегрегацию для объемного рендеринга изображений ПЭТ и КТ в реальном времени. Он обращается к объединению трехмерных медицинских изображений в реальном времени и возможности обмена для разделения объема изображений ПЭТ или КТ. Он также выполняет многоуровневое объединение объемов изображений ПЭТ / КТ / МРТ.

Сведлоу [20] спрогнозировал рост как сервера открытой среды микроскопии, так и сервера удаленных объектов среды открытой микроскопии, которые предлагают гибкий набор инструментов для систем обработки данных цифровых изображений. В этом исследовании была представлена ​​информационная модель, которая дает объяснение организации сбора информации об изображении с анализом результатов. Эта работа позволила расширить возможности использования ее инструментов и приложений, а также охватить обязанности, связанные с открытой микроскопией.

Zhang et al. [22] проиллюстрировал новые методы, такие как сегментно-ориентированные пост-цветные ослабленные категориальные методы для обсуждения вопросов интерактивной 3D визуализации медицинских изображений.Используется эффективный метод обработки комбинаций, позволяющий использовать преимущества симметричного формата хранения справочной таблицы цветов при создании матрицы. Этот алгоритм обеспечивает интерактивную визуализацию базы данных медицинских изображений как в следственном, так и в расслабленном процессе.

Алиротех и Макинерни [2] спроектировали скорость и совершенный интерактивный процесс сегментации для извлечения и визуализации огромной коллекции геометрических примитивов из трехмерных медицинских изображений. Этот метод очень прост в исполнении и идеально инициализируется несколькими быстрыми контурами, нанесенными по ширине целевых изображений на различных ключевых частях объемных изображений.

Ferre et al. [6] продемонстрировали визуализацию стереоскопических изображений для роботов с телеобработкой, в которых использование стереоскопического изображения было оценено для процесса помощи роботам с телеобработкой. Сравнивались представления стереоскопических и моноскопических изображений, в которых стереоскопические изображения были названы расчетом гарантированной глубины.

Herlambang et al. [8] рассмотрены существующие этапы создания систем автостереоскопической визуализации с использованием основных методов сборочной видеосъемки.Операционная система использовалась для визуализации четырехмерных (4D) магнитно-резонансных изображений, которые были созданы путем регистрации трехмерных магнитно-резонансных и 4-мерных ультразвуковых изображений. Оценка скорости вычислений показала, что время работы графического процессора намного меньше, чем время работы центрального процессора для основных методов объемной видеосъемки.

Кречетова и др. [11] показали структуру 3D-изображений, основанную на различной медицинской информации, которая обучается с помощью компьютерной томографии, МРТ, сцинтиграфии и т. Д.В их статье был представлен метод реструктуризации 3D-модели из медицинских изображений с использованием исходных данных, полученных для формирования файлов DICOM.

Bhalerao et al. [3] описал новый теоретико-информационный подход к сегментации на основе пороговых значений, который использует избыточную энтропию для оценки физического внешнего вида 2D или 3D изображений и определения оптимального порога. Основная цель этого метода — использование дополнительных значений энтропии как количественных показателей физического поведения изображения.Результаты и обсуждение продемонстрировали хорошие характеристики предложенного метода.

Depeursinge et al. [4] представили модель мобильного доступа к рецензируемым наборам медицинских данных, основанную на текстовом поиске, поиске на основе контента и визуализации изображений. Кроме того, они обсудили процесс веб-интерфейса, разработанный для ограниченной области экрана, разработанный для запроса через веб-службы механизма поиска медицинских данных и оптимизации количества наблюдений, передаваемых в процессе беспроводной связи.

Ramasubramanian et al. [15] сосредоточены на широко распространенном представлении о том, что трехмерная визуализация медицинских изображений поддерживает анализ пациентов. Были оценены улучшенные условия потоковой передачи для визуализации и управления трехмерными медицинскими изображениями высокого качества в сетевой системе. Системы трехмерной визуализации очень полезны в различных биомедицинских областях, таких как интерактивная хирургия, компьютерные исследования и методы телемедицины.

Rodt et al. [16] обсудили и предложили структуру 3D компьютерной томографии для лицевых переломов.Основная цель этой структуры — оценить и сравнить визуализацию поверхности и объемную визуализацию для лицевых переломов в 3D CT.

Jung et al. [9] объяснили различные типы эффективных методов визуализации медицинских изображений с помощью методов адаптивной бинированной гистограммы видимости, которые помогают улучшить видимость методов объемной визуализации.

Jung et al. [9] предложил новый алгоритм визуализации, называемый срезом интересующего изображения из ПЭТ, дополненный относительной информацией об объеме от цифрового видеорегистратора до его эквивалента.Наконец, предложенный метод был описан как эффективный метод, обеспечивающий повышение надежности медицинских анализов и исследований в реальном времени.

3 Трехмерные объемные данные

Трехмерные объемные данные могут быть воссозданы с помощью пакетов компьютерной графики, в которых изображения рассматриваются как цифровые формы. Цифровая форма изображений хранится в математическом порядке в компьютерных системах. Обычно трехмерное объемное изображение строится из набора параллельных срезов, содержащих пользовательские данные.Кроме того, трехмерные изображения дискретизируются анизотропно, с расстоянием между последовательностями больше, чем масштаб пикселей в плоскости. Следовательно, пространственное разрешение, которое представляет собой размер вокселей изображения, имеет базовый эквивалент размера пикселя, определяемого разрешением сканера в плоскости, и высоту, эквивалентную расстоянию между последовательными срезами. На рисунке 1 показаны три разных размера вокселя.

Рисунок 1:

Представления вокселей с разным разрешением.

(A) Низкое разрешение; (B) разрешение среднего уровня; (C) высокое разрешение.

Первый представляет изотропно дискретизированное изображение с низким разрешением, как показано на рисунке 1A; второй — изображение с анистропической дискретизацией с разрешением на месте выше, чем разрешение между последовательными срезами, как показано на рисунке 1B; и третий — изотропно дискретизированное изображение с высоким разрешением, как показано на рисунке 1C. Когда размер вокселя задан изотропно, 3D-рендеринг будет иметь фактический размер во всех трех измерениях.Это позволяет производить оценку в любой плоскости и воссоздавать изображение среза по любой произвольной оси в трехмерном пространстве.

4 Визуализация трехмерных изображений

Иллюстрации в 2D зависят от исходного вида плоскости изображения по отношению к важным конструкциям. Кроме того, системы визуализации имеют ограниченные возможности по эффективному построению 2D-изображений напрямую. Для создания 2D-изображений из 3D-изображений используется несколько методов, и эти методы зависят от извлечения значимых срезов.Многие методы и системы были разработаны для демонстрации и визуализации трехмерных изображений, и эти методы обычно подразделяются на три метода: визуализация поверхности, визуализация объема и визуализация на основе изображений. Комбинация всех этих методов позволяет визуализировать объемные трехмерные изображения, и каждый метод имеет свои достоинства и недостатки. Выбор этих методов зависит от требований пользователя и результатов анализа процесса визуализации. Методы визуализации поверхностей зависят от выделения контуров, в которых определяется поверхность базовой конструкции.Затем участки поверхности располагаются в каждой точке контура, и для визуализации видимой поверхности используются методы удаления и затенения скрытой поверхности. Достоинства техники визуализации поверхностей увеличивают время вычислений, поскольку для контуров требуется низкая скорость передачи данных. Более того, этот метод может использовать достоинства конкретного графического оборудования для увеличения геометрического преобразования процессов рендеринга. Недостатком этого метода, основанного на данных, необходимых для построения контуров, является то, что некоторые данные теряются при этой операции.Точно так же этот метод удаляет любое интерактивное создание поверхности для визуализации.

Методы объемной визуализации, основанные на методах распределения лучей, привели к разработке мощных методов визуализации изображений. Трехмерная визуализация объемных изображений дается без необходимых предварительных знаний о сегментации изображения поверхности. В этих методах все объемы изображений необходимы для сохранения исходных данных объемных изображений. Этот метод поддерживает возможности и более эффективен при рендеринге исходных данных изображения.Метод объемной визуализации зарезервирован для визуализации изображений с высоким разрешением отображаемых структур. И наоборот, эти методы влияют на высокопроизводительные наблюдения за скоростью обработки для разработки визуализации трехмерных изображений. Третий метод — это рендеринг на основе изображений, который зависит от методов пространства изображений, которые требуют более мощных и гибких методов визуализации медицинских данных.

На самом деле изображения проиллюстрированы в 2D-матрице (M * N). Тем не менее, изображения можно демонстрировать в трехмерной матрице (M * N * L), которая представляет трехмерную объемную информацию или трехмерную визуализацию.Методы построения трехмерной компьютерной графики можно последовательно разделить на три общих этапа: 3D, который определяет методы создания формы изображения; контур и анимация, которые определяют движения и расположение изображений в сцене; и 3D-рендеринг, который создает изображения.

5 Оценка объема

Оценка объема — важная проблема в области визуализации изображений, включая медицинские изображения, а также географические изображения.Под оценкой объема понимается трехмерное построение изображения из срезов. Процедура построения зависит от следующих аспектов, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2:

Представления восстановления объема из срезов.

Шаги для построения оценки объема из срезов приведены ниже.

Шаг 1: Найдите контур интересующей области на каждом срезе.

Шаг 2: Измерьте указанную площадь в каждом срезе.Расчет указанной площади в каждом срезе примерно аналогичен площади прямоугольника.

(1) S л 1 , S л 2 , а также S л 3 ,

, где Sl _n — это идентификационный номер слайса.

Шаг 3: Определите объем между двумя срезами, Sl ₁ и Sl ₂ .

(2) v п знак равно 1 2 d ( S л 1 + S л 1 S л 2 + S л 2 ) ,

, где d — расстояние между двумя срезами.

Шаг 4: Восстановите объем указанных областей для всех срезов как

(3) V знак равно ∑ N знак равно 0 N — 1 v п ,

, где N — количество слайсов, V — объем данных слайсов, а vn — объем между каждым слайсом.

6 Предлагаемый метод визуализации изображений Технологический процесс

Предлагаемый метод визуализации изображений используется для создания трехмерных изображений в зависимости от извлечения важных функций. Предлагаемый конвейерный процесс метода визуализации изображений может быть применен в шесть этапов, как показано на рисунке 3. На первом этапе различные медицинские изображения, такие как МРТ, компьютерная томография и рентгеновский снимок, импортируются в качестве входных данных в предлагаемый метод. , а также качество изображения, уровень шума и т. д., проверены. Входные изображения подлежат предварительной обработке, так как они могут содержать шумы. На втором этапе в этом предложенном методе используются различные методы фильтрации, такие как уменьшение шума, децимация, фильтры с множественным разрешением и генерация сетки. Существует несколько причин, по которым цифровое изображение может быть ухудшено, включая неправильное открытие файлов, атмосферные возмущения и движение между захватывающими устройствами и захваченными объектами. Для получения более качественного изображения в первую очередь необходимо удалить шум, существующий в изображении.К входным медицинским изображениям применяются различные шумоподавляющие фильтры для получения изображений без шума, которые передаются на следующие этапы.

Рисунок 3:

Блок-схема предлагаемого процесса конвейерной визуализации изображений.

Третий этап связан с улучшением границ входных изображений с удаленным шумом. По сути, усиление краев — это метод фильтра цифровой обработки изображений, который улучшает сходство краев данных медицинских изображений с целью повышения резкости изображений.Процесс краевого фильтра распознает резкие границы края изображения, например, границу между веществом и фоном контрастного цвета, и повышает качество изображения в области рядом с краем. Эффекты улучшения краев вряд ли сделают изображение идеальным, поскольку улучшение краев не улучшает детализированные детали, которые могут появляться в более постоянной области изображения, такие как текстурирование или частицы, которые появляются в плоских или гладких областях изображения. Преимущество этапа улучшения краев заключается в уменьшении дефектов в воспроизведении изображения, таких как частицы, шум или дефекты изображения.Следовательно, этап улучшения краев улучшает уровень шума, а также качество изображений. Четвертый этап сфокусирован на процессе рендеринга, и были разработаны методы объемного рендеринга, чтобы преодолеть проблемы совершенства изображения поверхностей в методах изоповерхности. Проблемы объемной визуализации имеют отношение к принятию решения для каждого компонента объема, независимо от того, проходила ли поверхность через него, и могут давать ложные срабатывания или ложноотрицания, в основном сосредоточенные на появлении небольших или плохо идентифицируемых структур.К недостаткам объемного рендеринга можно отнести отсутствие использования промежуточных геометрических иллюстраций в фокусе для методов рендеринга поверхности. Он имеет дело с возможностью отображения слабых или нечетких поверхностей. Метод визуализации поверхности помогает определить, присутствует ли поверхность.

Метод объемной визуализации включает следующие шаги:

Шаг 1: Создание объема RGBA из данных.

Шаг 2: Восстановление непрерывной функции из этих прерывистых наборов данных.

Шаг 3: Оценка плоскости просмотра 2D с желаемой точки обзора.

Шаг 4: Объем RGBA — это набор векторных данных 4D, где первые три компонента являются основными цветами R, G и B, а последний компонент A обозначает значение непрозрачности. Например, значение непрозрачности 0 означает полную прозрачность, а значение 1 означает полную непрозрачность.

Шаг 5: За пределами объема RGBA находится непрозрачный фон. Отображение информации на значения непрозрачности действует как классификация информации, которая участвует в обработке.

Следовательно, внешний вид поверхностей можно улучшить, используя методы затенения для формирования отображения RGB. Кроме того, прозрачность можно использовать, чтобы увидеть внутреннюю часть объема данных. Основное преимущество метода объемной визуализации в том, что внутренние данные не сортируются. Следовательно, это помогает рассматривать набор 3D-данных в целом. Недостатки — сложная интерпретация пасмурных интерьеров и длительное время, необходимое по сравнению с тем, что требуется для визуализации поверхности. В предлагаемой системе блок-схема методов объемного рендеринга использует два важных подхода, такие как методы преобразования лучей и сплаттинга.Эти методы используются для определения четырех элементов визуализации: значения объема RGBA, значения непрозрачности, полной прозрачности и полностью непрозрачных значений. Предлагаемая система отличается тем, что значения объема RGBA являются оценками плоскости просмотра 2D. Объемный рендеринг с использованием метода ray casting включает в себя различные процессы развития, учитываемые при использовании ray casting. Представления будут определять прозрачность, заданную как

(4) C вне знак равно C в ( 1 — α ( Икс я ) ) + c ( Икс я ) α ( Икс я ) ,

, где C _out представляет цвет луча при выходе из каждого местоположения образца, C _in — цвет луча при входе, c ( xi ) определяет цвет, и α ( xi ) представляет позиции образца по прозрачности.Вышеупомянутая формула находится в порядке от заднего плана к переднему, что означает начало на заднем плане и движение к плоскости изображения, а также обеспечивает цвет пикселя. Из вышеупомянутой формулы понятно, что непрозрачность действует как селектор информации. Например, рассмотрите любые точки выборки или пиксели со значениями непрозрачности относительно близкими к 1. Скрыть практически все данные вдоль луча между фоном и эталонным пикселем, а значения непрозрачности, близкие к 0, передают информацию практически без изменений.Этот метод компоновки аналогичен процессу излучения плотности, где значения цвета и непрозрачности указывают на быструю скорость испускания, а непрозрачность указывает на немедленную скорость поглощения. Завершающим этапом является изготовление конструкций в процессе 3D моделирования. Трехмерное моделирование — это процесс разработки научного представления любой трехмерной поверхности из двухмерных изображений с помощью инструментов трехмерного моделирования. В наши дни трехмерные модели широко используются во многих областях. В медицине 3D-модели людей очень широко используются для диагностики и хирургических процедур.Трехмерные модели можно синтезировать, используя несколько срезов двухмерных изображений из различных медицинских изображений. Кроме того, модели могут быть реконструированы с использованием трех различных срезов изображения, таких как аксиальный, сагиттальный и коронарный, из различных медицинских методов изображения. Восстановленные таким образом 3D-модели можно разделить на твердотельные и контурные. Обычно в инженерном и медицинском моделировании используется твердотельное моделирование. Для моделирования поверхностей используется контурное моделирование. Разница между этими двумя категориями моделирования заключается в том, как они создаются и обрабатываются для 3D-моделирования.Кроме того, к каждой модели применяются соглашения об использовании в отношении различных полей и приближений.

7 Результаты и обсуждение

Различные типы медицинских изображений (МРТ и компьютерная томография) размером 256 × 256 используются для демонстрации объемной визуализации медицинских изображений в предлагаемом методе. Здесь рассматривается и экспериментируется набор данных из> 35 различных медицинских изображений, а также измеряются различные метрики измерения качества медицинских изображений для оптимизации предлагаемого метода.В таблице 1 показаны различные представления исходного изображения, изображения с удалением шума, визуализированного изображения и трехмерных реконструированных выходных медицинских изображений, полученных с помощью предлагаемой системы. Эти экспериментальные изображения подтверждают достигнутые результаты. Входные изображения рассматривались из любых исходных медицинских изображений из различных источников данных, затем подвергались всем этапам конвейерной обработки и, наконец, правильно преобразовывались в последние выходные изображения. Достигнутые результаты помогут врачам, выполняющим хирургические операции в режиме реального времени.С помощью восстановленной 3D-модели каждая часть человеческого мозга, несомненно, может быть визуализирована путем вращения изготовленной модели. Кроме того, можно визуализировать мельчайшую часть модели человеческого мозга, увеличив масштаб модели, чтобы получить четкую организацию построенной модели. Это средство поможет специалисту в предметной области без проблем исследовать и выполнять хирургические операции.

Экспериментальные результаты, полученные с помощью различных наборов данных медицинских изображений.

На рисунке 4 показано графическое представление показателей качества, полученных для набора входных данных.Максимальное структурное содержание разработанной системы составляет 0,92. Пиковое отношение сигнал / шум составляет от 7,76 до 17,25. Полученная наименьшая среднеквадратичная ошибка составляет 1,05, а максимальная полученная ошибка — 2,16. Полученная нормализованная взаимная корреляция составляет от 0,45 до 0,78. Полученная минимальная нормализованная средняя ошибка составляет 0,46, а максимальная полученная нормализованная средняя ошибка составляет 0,92. Исходя из этого, следует отметить, что ошибка, производимая разработанной системой, относительно меньше и дает более визуализированную трехмерную модель.

Рисунок 4:

Сравнительная графическая иллюстрация различных показателей качества с существующими методами.

(A) Графическое изображение структурного содержания. (B) Графическое изображение среднеквадратичной ошибки. (C) Графическое изображение нормализованной взаимной корреляции. (D) Графическое изображение нормированной средней ошибки. (E) Графическое изображение пикового отношения сигнал / шум. (F) Графическое изображение различных показателей качества изображения.

8 Выводы

В данном исследовании предлагаемая система рассматривает эффективный метод визуализации трехмерных изображений с помощью двухмерных изображений. Изображения имеют много проблем, таких как отображение вывода с низким разрешением, отображение вывода с высоким разрешением, очень низкая контрастность и геометрические примитивные искажения. Интеграция срезов изображения для создания графической иллюстрации трехмерного изображения, которая важна для предлагаемой нами системы, решает проблемы и позволяет использовать ее во многих областях медицины.Следовательно, предлагаемая система включает в себя эффективную технику для процесса визуализации трехмерных изображений посредством извлечения изображений более высокой размерности из двумерных изображений. Наконец, предлагаемая нами система помогает в разработке медицинских изображений и предоставляет несколько типов форматов файлов изображений.

Библиография

[1] К. Альберола, Р. Карденес, М. Мартин, М. А. Мартин, М. А. Родригес-Флоридо и Х. Руис-Альзола, diSNei: совместная среда для анализа и визуализации медицинских изображений.in: International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention , pp. 814-823, Springer, Berlin, 2000. Search in Google Scholar

[2] M. Aliroteh и T. McInerney, SketchSurfaces: sketch-line инициализированные деформируемые поверхности для эффективной и управляемой интерактивной сегментации трехмерных медицинских изображений, в: International Symposium on Visual Computing , pp. 542–553, Springer, Berlin, 2007. Поиск в Google Scholar

[3] A. Bhalerao, I.Боада, М. Фейшас и М. Сберт, Сегментация изображений с использованием избыточной энтропии, J. Signal Process. Syst. 54 (2009), 205–214. Поиск в Google Scholar

[4] А. Деперсинг, С. Дюк, И. Эггель и Х. Мюллер, Мобильный поиск медицинской визуальной информации, IEEE Trans. Инф. Technol. Биомед. 16 (2012), 53–61. Поиск в Google Scholar

[5] Д. Дей, П. Дж. Сломка, Д. Г. Гобби и Т. М. Петерс, Смешанная реальность, объединяющая эндоскопические изображения и трехмерные поверхности, в: Вычисление медицинских изображений и компьютерное вмешательство (MICCAI 2000), Третья международная конференция , стр.796–803, Питтсбург, Пенсильвания, США, 2000. Поиск в Google Scholar

[6] М. Ферре, С. Кобос, Р. Арасил и М. Санчес Уран, Визуализация трехмерных изображений и ее эффективность при дистанционном управлении, в: Виртуальная реальность , стр. 22–31, Springer, 2007. Поиск в Google Scholar

[7] Л. Гу и Т. Петерс, Трехмерная сегментация медицинских изображений с использованием быстрого многоступенчатого гибридного алгоритма, Int. J. Comput. Ассистент. Радиол. Surg. 1 (2006), 23–31. Искать в Google Scholar

[8] N.Херламбанг, Х. Ляо, К. Мацумия, К. Масамунэ и Т. Дохи, Автостереоскопическая визуализация в реальном времени генерируемого регистрацией 4D МР-изображения бьющегося сердца, in: International Workshop on Medical Imaging and Virtual Reality , pp. 349 –358, Springer, Berlin, 2008. Поиск в Google Scholar

[9] Ю. Х. Юнг, Дж. Ким, Д. Фенг и М. Фулхэм, Окклюзия и увеличение объема рендеринга на основе срезов для ПЭТ-КТ, IEEE J. Биомед. Здоровье Информ. 21 (2016), 1005–1014.Поиск в Google Scholar

[10] Дж. Ким, В. Кай, С. Эберл и Д. Фенг, Визуализация объемной визуализации в реальном времени двухмодальных изображений ПЭТ / КТ с интерактивной нечеткой сегментацией порогового значения, IEEE Trans. Инф. Technol. Биомед. 11 (2007), 161–169. Искать в Google Scholar

[11] К. Кречетова, А. Глаз и А. Платкайис, Визуализация медицинских изображений в 3D и оценка объема зон патологии, in: 14-я Северно-Балтийская конференция по биомедицинской инженерии и медицинской физике , стр.532–535, Springer, Berlin, 2008. Поиск в Google Scholar

[12] М. Мейснер, У. Хоффманн и В. Штрассер, Включение классификации и затенения для объемного рендеринга на основе трехмерного наложения текстур, in: Proceedings of the 10th Конференция IEEE Visualization 1999 (VIS’99) , Компьютерное общество IEEE, Калифорния, 1999. Поиск в Google Scholar

[13] М. Мейснер, Х. Пфистер, Р. Вестерманн и К.М. Виттенбринк, Методы объемной визуализации и объемной визуализации, в: Eurographics Tutorial , Eurographics, 2000.Искать в Google Scholar

[14] С. М. Пайзер, П. Т. Флетчер, С. Джоши, А. Талл, Дж. З. Чен, Ю. Фридман, Д. С. Фрич, Г. Гаш, Дж. М. Глоцер, М. Р. Джироутек, К. Лу, К. Э. Мюллер, Г. Трактон, П. Юшкевич и Э. Л. Чейни, Деформируемые m-повторы для сегментации трехмерных медицинских изображений, Int. J. Comput. Vis. 55 (2003), 85–106. Поиск в Google Scholar

[15] М. Рамасубраманян, П. Шанкар и DMD Рангасвами, преобразование трехмерных объектов с помощью двухмерных изображений отчет об обзоре, в: Национальная конференция по архитектуре, программным системам и экологичным вычислениям NCASG-2013 , организовано Департамента компьютерных наук и инженерии Технологического института Арупадаи Виду, Ченнаи, 2013 г.Искать в Google Scholar

[16] Т. Родт, С. О. Бартлинг, Дж. Э. Заячек, М. А. Вафа, Т. Капапа, О. Майдани, Дж. К. Краусс, М. Цумкеллер, Х. Маттис, Х. Беккер и Дж. Камински, Оценка визуализации поверхностей и объема в 3D-КТ переломов лица, Dentomaxillofac. Радиол. 35 (2006), 227–231. Поиск в Google Scholar

[17] А. Россет, Л. Спадола и О. Ратиб, OsiriX: программное обеспечение с открытым исходным кодом для навигации по многомерным изображениям DICOM, J.Цифра. Imaging 17 (2004), 205–216. Искать в Google Scholar

[18] М. Сайнс и Р. Паярола, Методы рендеринга на основе точек, Comput. График. 28 (2004), 869–879. Поиск в Google Scholar

[19] Х. Шум и С.Б. Канг, Обзор методов рендеринга на основе изображений, in: Visual Communications and Image Processing 2000 , pp. 2–13, International Society for Optics and Photonics, Bellingham, Вашингтон, 2000. Искать в Google Scholar

[20] J.Сведлоу, Открытая среда микроскопии: совместный проект моделирования данных и разработки программного обеспечения для информатики биологических изображений, in: Imaging Cellular and Molecular Biological Functions , pp. 71–92, Springer, 2007. Поиск в Google Scholar

[21] Т.С. Ю и Д.Т. Чен, Интерактивные трехмерные медицинские визуализации: параллельный подход к поверхностной визуализации трехмерных медицинских данных, Proc. S / CAR 94 (1994), 100–105. Искать в Google Scholar

[22] Q.Чжан, Р. Иглсон и Т. Петерс, Методология быстрой классификации вокселей для интерактивной трехмерной визуализации медицинских изображений, in: Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention – MICCAI 2007 , pp. 86–93, Springer, 2007. Поиск в Google Ученый

Поступила: 30.06.2017

Опубликовано в сети: 18.12.2017

© 2020 Walter de Gruyter GmbH, Берлин / Бостон

Это произведение находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Общественная лицензия.

Мир скрытых 3D стереограмм

Что такое стереограммы?
Стереограмма — это оптическая иллюзия стереоскопической глубины, созданная из плоского двухмерного изображения или изображений. На первый взгляд стереограмма выглядит как абстрактное изображение, составленное из повторяющихся узоров. Но если посмотреть на это по-особенному, скрытая трехмерная картинка волшебным образом проявится. Вы увидите рельефный объект или объекты, обернутые узором, который вы видите на 2D-изображении.Некоторые стереограммы не имеют скрытых изображений и состоят из нескольких объектов, расположенных рядами. Когда вы их воспринимаете, объекты будут казаться трехмерными, иногда находящимися на разных уровнях глубины. Не все стереограммы одинаковы. Существуют разные типы и стили стереограмм.

Как посмотреть стереограммы?
Если вы человек, у которого иногда возникают проблемы с отображением скрытых изображений на стереограммах, давайте вместе исследуем , как просматривать стереограммы . Как только вы научитесь хорошо видеть стереограммы, вы сможете просматривать стереограммы в наших галереях, играть в игры со стереограммами и даже создавать свои собственные стереограммы со скрытыми изображениями.

Что блокирует способность некоторых людей видеть стереограммы?
Большинство людей (с нормальным зрением) могут видеть стереоскопические изображения, однако некоторые люди с монокулярным зрением, которые могут видеть только одним глазом, не могут видеть скрытые стереограммы так, как большинство людей. Удивительно, но на нашем веб-сайте есть инструмент, который показывает скрытое изображение или изображения людям, которые не могут видеть скрытые изображения стереограммы при нормальном бинокулярном зрении.

Как снимаются стереограммы?
Существуют разные типы стереограмм, но самые популярные, со скрытым изображением, состоят из двух изображений, карты глубины скрытого изображения и некоторого 2D-рисунка.Специальное программное обеспечение визуализирует стереограммы, растягивая и вырезая узор на основе заданного скрытого изображения. Попробуйте наш простой онлайн-инструмент для создания стереограмм — Stereogram Paint.

История стереограмм:
Первоначально стереограммы были известны как стереоскопические карты, представляющие виды для каждого глаза. Изобретение автостереограмм стало возможным благодаря компьютерам. В 90-х стереограммы стали мировой модой, и были проданы миллионы книг со стереограммами. После того, как увлечение утихло, стереограммы стали небольшой нишей стереоскопического искусства.

Через скрытые 3D стереограммы

Введение в 3D-фотографию

Трехмерные или трехмерные фотографии визуально привлекательны. Они вызывают интересную реакцию. Они делают фотографии реалистичными, как если бы они были прямо перед вами.

Концепция 3D-фотографии существует уже много лет. Это не то, что было изобретено или создано недавно. 3D-фотография довольно старая.

Оглядываясь назад

Это было в 1839 году, когда 3D-фотография впервые оказалась в центре внимания.Также называемая стереофотографией, она привлекла внимание вместе с революцией в фотографической науке. Это было до того времени, когда люди были любознательными и хотели знать, почему наше видение изображений и рисунков было плоским. Это привело к исследованию, которое привело к концептуализации стереоскопа, который относился к изучению того, как разум может объединить два образа или идеи, которые так естественны, но позволяют нам осознать наши трехмерные пространства. Сэру Чарльзу Уитстону приписывают исследования в области стереоскопии или стереоскопии.

Уитстон опубликовал свои статьи о бинокулярном зрении, которые были опубликованы до того, как практическая фотография стала предметом всеобщего внимания. В этой публикации он показал «» серию парных рисунков в основном геометрических фигур. Соответствующие стороны каждой пары были нарисованы так, чтобы имитировать несколько иную перспективу человеческих глаз ”. Это указывает на то, как разум заставляют верить, что то, что видит глаз, является трехмерным объектом, поскольку « левый видит только левую сторону, а правый глаз видит только правую сторону ».

В следующем году, в 1939 году, Уильям Генри Фокс Талбот представил первый набор трехмерных фотографических стереоизображений с помощью своего собственного фотографического процесса.

В последующие годы произошло много других событий в разных местах. К ним относятся создание таких продуктов, как ViewMaster и картонные очки, оснащенные 3D-пленками.

Определение 3D-фотографии

Чтобы полностью понять концепцию 3D-фотографии, важно знать, как это происходит .Самый простой способ определить 3D-фотографию: « — это форма фотографии, которая захватывает и отображает два смещенных изображения, которые немного отличаются друг от друга, настолько, что создают 3D-изображения ». Это очень похоже на объединение двух изображений на расстоянии, аналогичном расстоянию между вашими глазами.

Вы можете создавать 3D-изображения разными способами, используя различные методы. Для большинства фотографов самый идеальный способ — сделать фотографии с помощью любой цифровой камеры, а затем использовать программное обеспечение для 3D-изображений для достижения трехмерного эффекта.

Как это делается?

Вот шаги, которые необходимо выполнить, чтобы сделать 3D-фотографии:

1. Обо всем по порядку. Вам понадобится хорошая камера (наведи и снимай или зеркалка).
2. Приготовьтесь снимать под разными углами. Однако убедитесь, что вы не делаете это у стены или чего-либо подобного плоского. Это разрушит вашу цель создания трехмерного изображения.
3. Ваш главный объект должен быть в центре. Убедившись, что он правильно расположен, сфотографируйте его.Вот что означает прямой снимок объекта.
4. Следующий шаг — осторожно переместить камеру или штатив примерно на два или 2,5 дюйма влево и, как только ваш главный объект окажется в центре, сделайте его снимок. Затем медленно переместите камеру или штатив вправо и повторите то, что вы делали с левой стороны.
5. Убедитесь, что вы покрываете все углы — вверх, вниз, влево и вправо. В зависимости от объекта съемки вы должны тщательно фотографировать, чтобы не пропустить ни одной детали.Если вы делаете трехмерную голову человека, убедитесь, что вы закрыли верхнюю часть головы и нижнюю часть подбородка. Если вы хотите создать трехмерное изображение всего тела, сделайте также снимки подмышек, боковых сторон тела и промежности. Все эти советы также применимы к статуям и игрушкам. Теперь вы готовы создать свою 3D-фотографию.
6. Затем перенесите все фотографии на свой компьютер.
7. После того, как фотографии будут сохранены на вашем компьютере, вы можете легко получить к ним доступ и открыть их. Выберите программное обеспечение по вашему выбору. В моем случае я использую программу Agisoft Photoscan 3D для редактирования трехмерных фотографий.Чтобы получить полное руководство по использованию этого программного обеспечения, щелкните здесь. Если вы хотите увидеть несколько примеров 3D-результатов и демонстраций, щелкните здесь. У меня есть три 3D-фотографии, с которыми вы можете поиграть. Однако, если вы планируете использовать Photoshop, проверьте, что вам нужно сделать: для достижения наилучших результатов сначала конвертируйте фотографии в оттенки серого. Затем щелкните изображения одно за другим и выберите RGB, чтобы фотографии оставались в черно-белом режиме. Щелкните «Окно» и выберите «Каналы». Удерживая клавишу Shift, выберите Синий и Зеленый.Поймите, что если вы используете другое программное обеспечение, процедура, которую я определил, может не применяться к вам. Однако обратите внимание, что общие инструкции и цель в основном совпадают.
8. Чтобы получить 3D-эффект, вы должны щелкнуть по правой фотографии и выбрать ВСЕ (CTRL + A), а затем щелкнуть по левой фотографии и вставить ее поверх правой фотографии. Убедитесь, что фотографии хорошо выровнены. Проделайте ту же процедуру для центральной фотографии.
9. Для просмотра 3D-эффекта распечатайте фотографию. Чтобы еще больше улучшить впечатления, используйте 3D-очки.

Если вы хотите поэкспериментировать с движущимися объектами, вам понадобится две камеры. Вам понадобится установка с двумя камерами, которую вы можете использовать и установить на штатив. Ваши камеры должны быть расположены от центра к центру, на расстоянии не менее 2,5 дюймов друг от друга. Когда вы будете готовы сделать снимок, включите обе камеры и щелкните их вместе.

Если у вас нет или вы не можете позволить себе использовать две камеры, найдите разделитель, который поможет вам получить разделенное изображение даже с помощью только одной камеры.