Fraunhofer-Gesellschaft

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Virtuelle Endoskopie

 
: Giere, M.
: Bockholt, U.

Darmstadt, 2001
Darmstadt, FH, Dipl.-Arb., 2001
German
Thesis
Fraunhofer IGD ()
Virtuelle Endoskopie; Pfaddefinition; keyframe; animation

Abstract
In dieser Arbeit wird zunächst der aktuelle Stand der Technik im Bereich der Virtuellen Endoskopie vorgestellt, darauf aufbauend wird ein Konzept zur Generierung von virtuellen Endoskopien präsentiert und implementiert. Basierend auf der Technik des Keyframing wird die manuelle Planung von Kameraflügen und die anschließende Generierung von Animationen ermöglicht. Dazu können mittels eines Volumenrenderers Schlüsselpositionen für einen Kameraflug durch anatomischen Strukturen markiert und in die Keyframes übernommen werden. Mit Hilfe des Kochanek-Bartels-Splines wird eine geglättete Kurve, die nachträglich modifiziert werden kann, durch die Schlüsselpositionen gelegt und für die Berechnung der Kamerapositionen verwendet. Die Einführung einer flexiblen virtuellen Kamera ermöglicht in den Keyframes eine unabhängige Definition von Bewegungsrichtung, Geschwindigkeit und Orientierung und somit für den Anwender die Möglichkeit einer individuellen Steuerung. Für eine weiche Interpolation der Kamera-Orientierung wird ein Verfahren basierend auf einem Look-At-Spline vorgestellt. Die gezielte Festlegung der Kameraeigenschaften erlaubt eine wesentlich verbesserte Beobachtung relevanter Details und trägt so zu einer gesteigerten Qualität der Animationen bei. Um abrupte Änderungen der Kamera-Orientierung zu reduzieren wurde ein Verfahren entwickelt, das auf der Berechnung des Kamera-Koordinatensystems mit einem festen Aufwärtsvektor basiert. Jedem Keyframe kann außerdem ein Etikett zugeordnet werden, das sowohl die Verwendung der Liste der Keyframes erleichtert, als auch Informationen in einer Animation zur Verfügung stellt.
Mit Hilfe der Keyframes können die Einstellungen der virtuellen Kamera für jedes Bild eines Kamerafluges berechnet werden (Inbetweening). Diese dienen als Grundlage für die Durchführung von Kontrollsequenzen und auch der Berechnung der fertigen Animation.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-5848.html

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