CRS4 Report

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https://hdl.handle.net/11050/59
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Mostra il contenuto di CRS4 Report per Subject "3D visualization"

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    Creating and presenting real and artificial visual stimuli for the neurophysiological investigation of the observation/execution matching system
    (2000-06) Agus, Marco; Bettio, Fabio; Gobbetti, Enrico
    Recent neurophysiological experiments have shown that the visual stimuli that trigger a particular kind of neurons located in the ventral premotor cortex of monkeys and humans are very selective. These textitmirror neurons are activated when the hand of another individual interacts with an objects but are not activated when the actions, identical in purpose, are made by manipulated mechanical tools. A Human Frontiers Science Program project is investigating which are the parameters of the external stimuli that mirror neurons visually extract and match on their movement related activity. The planned neurophysiological experiments will require the presentation of digital stimuli of different kinds, including video sequences showing meaningful actions made by human hands, synthetic reproductions of the same actions made by realistic virtual hands, as well as variations of the same actions by controlled modifications of hand geometry and/or action kinematics. This paper presents the specialized animation system we have developed for the project.
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    Distributed quantitative evaluation of 3D patient specific arterial models
    (2002) Giachetti, Andrea; Tuveri, Massimiliano; Zanetti, Gianluigi
    In this paper we describe a new system for the 3D reconstruction and distribution on the net of models for vessels structures. The system is specifically designed to support measurements of medical interest. We describe 2D and 3D segmentation methods implemented and the procedure used to build interactive VRML97 models. The experimental section presents a comparison between segmentation methods, and a first application to surgical planning for endovascular repair of Abdominal Aortic Aneurysms.
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    Empirical evaluation of hierarchical higher order face cluster radiosity
    (2003-02-25) Spanò, Leonardo; Gobbetti, Enrico
    The report evaluates our implementation of the hiearchical higher order face cluster radiosity method and compares it with hierachical radiosity with volume clusters for input scenes composed of highly tessellated surfaces.
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    IERAPSI. Petrous bone surgical simulation platform
    (2003-01) Agus, Marco; Giachetti, Andrea; Gobbetti, Enrico; Zanetti, Gianluigi; Zorcolo, Antonio
    This Report has been prepared in fulfilment of Deliverable D4.2, required as a result of Work Package 4 (Real time physically based surgical simulators) of the EU Framework V Project IERAPSI, An Integrated Environment for the Rehearsal and Planning of Surgical Interventions (IST-1999-12175) Deliverable D4.2 relates to the Petrous bone surgical simulation platform, the second and last of the two main expected results of Work Package 4. The present document provides a technical description of the software system produced. The report concludes with a bibliography of cited reference work. An accompanying video (available on the deliverable CD-ROM) further illustrates the petrous bone surgical simulation platform with live sequences comparing a real and a simulated surgical procedure performed on the temporal bone.
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    IERAPSI. Surgical simulator software kernel
    (2002-02) Agus, Marco; Giachetti, Andrea; Gobbetti, Enrico; Zanetti, Gianluigi
    This Report has been prepared in fulfilment of Deliverable D4.1, required as an intermediate result of Work Package 4 (Real time physically based surgical simulators) of the EU Framework V Project IERAPSI, An Integrated Environment for the Rehearsal and Planning of Surgical Interventions (IST-1999-12175). Deliverable D4.1 relates to the Surgical simulation software kernel, the first of the two main expected results of Work Package 4. The “Surgical simulation software kernel” will be used as the foundation upon which task T4.6 “Surgical simulator prototypes” will build deliverable D4.2, Petrous bone surgical simulation platform. The present document provides a technical description of the software system produced.
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    PSPI: streamlining 3D echo-reconstructive imaging
    (1999) Bonomi, Ernesto; Brieger, Leesa; Pieroni, Enrico; Arienti, Maria Teresa; Cazzola, Luca; Marchetti, Paolo
    Echo­reconstruction techniques for subsurface imaging, widely used in oil exploration, are based on experiments in which short acoustic impulses, emitted at the surface, illuminate a certain volume and are backscattered by inhomogeneities of the medium. The inhomogeneities act as reflecting surfaces which cause signal echoing; the echoes are then recorded at the surface and processed through a propagation model (which acts as a “computational lens”) to yield an image of those very inhomogeneities. Migration, based on the scalar wave equation, is the standard imaging technique for seismic applications [1]. In the migration process, the recorded pressure waves(called the seismic traces or the seismic section) are used as initial conditions for a wave field governed by the scalar wave equation in an inhomogeneous medium.
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    Ricostruzione e visualizzazione 3D di un cervello da acquisizioni manuali di sezioni istologiche
    (2000-09) Demelio, Sergio; Gobbetti, Enrico
    In questo lavoro presentiamo il sistema di visualizzazione da noi sviluppato per la rappresentazione tridimensionale di dati medici, ricavati da acquisizioni manuali di un insieme di sezioni parallele di un cervello di primate. Le due principali tecniche discusse sono la ricostruzione della geometria nello spazio 3D e lo studio dei metodi di visualizzazione per poterla rappresentare insieme alle strutture sottocorticali (nel nostro caso cellule neuronali di diversa tipologia). Il lavoro è organizzato come segue: nella prima sezione delineiamo le problematiche che si riscontrano in una vasta classe di esperimenti di neurofisiologia e le ragioni che ci inducono a cercare una risposta ad alcuni di tali problemi. Nella sezione seguente indichiamo i metodi e le strategie utilizzati per la ricostruzione della geometria e la visualizzazione dell'intero complesso dei dati. Successivamente indichiamo i risultati finora raggiunti, supportati da alcune immagini esemplificatrici, e infine indichiamo quali sono le possibili e più interessanti linee di sviluppo futuro, soprattutto per quanto riguarda il modello di ricostruzione delle superfici.
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    TVR: un visualizzatore volumetrico ad alte prestazioni basato su OpenGL 1.0
    (1997-11) Zorcolo, Antonio; Pili, Piero; Gobbetti, Enrico
    Ritenendo che uno strumento di questo tipo sia di grande utilità nella pianificazione degli interventi in campo medicale, si è realizzato un sistema di visualizzazione stereoscopica di dati medici volumetrici con tracciamento della posizione dell’osservatore, che consente sia la possibilità di trovare nel modo più naturale (un semplice spostamento del capo) la posizione più idonea per osservare la patologia che la piena comprensione della struttura tridimensionale della patologia stessa. L’utilità dello strumento è accresciuta dalla possibilità, offerta dalla collimazione dello spazio virtuale del visualizzatore con quello fisico dell’osservatore, di manipolare direttamente il volume virtuale utilizzando le mani come sul volume reale. In questo rapporto viene descritta la struttura del visualizzatore, denominato TVR, e analizzate in dettaglio le principali scelte implementative. I primi capitoli presentano i pesanti vincoli a quali s’è dovuto sottostare mentre i capitoli successivi illustrano le soluzioni adottate per soddisfarli. Negli ultimi capitoli sono riportate infine le prestazioni raggiunte e gli obiettivi futuri.
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    Visualizzazione volumetrica diretta interattiva con effetti di illuminazione mediante Register Combiner OpenGL
    (2003-06) Zorcolo, Antonio; Agus, Marco; Gobbetti, Enrico
    In diversi ambiti scientifici e industriali, la sempre più frequente acquisizione di dati volumetrici fa crescere la domanda di potenti tool per la loro visualizzazione, analisi e manipolazione interattiva. In questo rapporto presentiamo una tecnica di visualizzazione volumetrica diretta che consente l’applicazione del modello di illuminazione di Phong in tempo reale. La tecnica implementa il modello ottico di assorbimento + emissione eseguendo in tempo reale campionamento, mapping e integrazione delle proprietà ottiche esclusivamente attraverso funzionalità base di OpenGL 1.2. L’implementazione del modello di Phong, basato sul calcolo del gradiente di opacità, e eseguito in tempo reale utilizzando i Register Combiner. I vincoli del real-time sono soddisfatti anche grazie alla applicazione di una tecnica di accelerazione multipass basata sulla copia rapida di informazioni dal framebuffer alla memoria di texture, offerta già dalla versione 1.1 di OpenGL.
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    Web based 3D quantitative measurements of abdominal aortic aneurysms
    (2001) Giachetti, Andrea; Tuveri, Massimiliano; Zanetti, Gianluigi; Piccinini, E.
    We tested a novel approach for the quantitative remote analysis of abdominal aortic aneurysms by reconstructing their 3D geometry and topological structure (i.e. centereline path) and put them on the web as VRML97 models including specialized code enabling the user to perform guided inspection and measurements useful for surgical planning.