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Figura 3. Punti omologhi selezionati sui canali auricolari mediante interfaccia utente.
L’interfaccia presenta all’utente le due modalità contemporaneamente, tagliando i due volumi secondo lo
stesso punto di vista, proponendo una stima dei punti in esame, che l’utente può opportunamente
correggere o modificare. Successivamente, il sistema procede con il calcolo dei parametri della
trasformazione affine e normalizza i volumi in maniera da costruire un unico sistema di riferimento per
entrambi. Da questo momento in poi le informazioni all’interno dei due volumi sono allineate e possono
essere integrate attraverso una opportuna regola di fusione che è funzione delle richieste dell’utente:
selezione di una regione comune, somma semplice, somma pesata, semi-trasparenza.
Un nuovo paradigma di Interazione e Visualizzazione
Il secondo obiettivo del progetto STRIM è rappresentato dalla progettazione, l’implementazione e la
sperimentazione di un ambiente di fruizione e manipolazione dei dati diagnostici e basato su un motore
ibrido di visualizzazione tridimensionale. Tra le finalità del progetto proposto, infatti, risulta cruciale la
possibilità di effettuare le operazioni desiderate dallo specialista (sia sulle varie tipologie diagnostiche di
base che sulle nuove tipologie integrate ottenute attraverso il data fusion) attraverso interfacce avanzate
più intuitive e più potenti quali i cyber-guanti in un ambiente di visualizzazione basato sulla stereoscopia,
“fluttuante” all’interno del campo visivo dell’utente in modo da metterlo nelle condizioni migliori per
valutare le informazioni disponibili. Tale obiettivo è stato raggiunto attraverso l’integrazione di funzioni
di rendering volumetrico (cioè basato su rappresentazione a voxel) con funzioni di visualizzazione e
trasformazione 3D basate su modelli poligonali. In tal senso, la criticità principale è stata la ricerca di
un’elevata efficienza del motore nel processare queste due tipologie diverse di dati mantenendo una
elevata velocità e fluidità di interazione. Ciò è stato ottenuto progettando opportunamente l’architettura
del motore ibrido in modo da potersi avvantaggiare delle possibilità di accelerazione del calcolo offerte
oggi dalle Graphics Processing Units (GPUs) di ultima generazione. Da un punto di vista operativo, tre
sono i tasks affrontati: la progettazione del motore di visualizzazione, la sua implementazione ed
ottimizzazione ed, infine, il testing sui dati rappresentativi delle tipiche condizioni di utilizzo.
La fase di progettazione è partita da un’analisi dello stato dell’arte esistente in letteratura e dei più recenti
trend tecnologici per ciò che concerne la produzione di schede e processori dedicati all’elaborazione
grafica avanzata in real time. Infatti una delle criticità di questa fase è stata costituita dall’individuazione
dell’insieme di caratteristiche prestazionali richieste per il motore grafico real-time sia per quanto
riguarda la componente volumetrica che quella poligonale. Il bilanciamento di questi due aspetti si è
dimostrato altrettanto importante, infatti per un pieno sfruttamento del potenziale dell’applicazione
occorre tenere presente i carichi tipici delle due componenti. Grazie all’interazione con gli esperti di
AIMN - Notiziario elettronico di Medicina Nucleare ed Imaging Molecolare, Anno V, n 4, 2009 pag. 50/59