Visualiser un squelette binaire 3D avec ivview
Imagination or visualization [...] has a crutial part to play in scientific investigations.
René Descartes - 1637
Introduction : l'importance de la visualisation
La visualisation scientifiques est une étape indispensable pour comprendre les données, pour les interpréter et pour les analyser. En traitement et en analyse d'images, c'est encore plus vrai que pour d'autres domaines scientifiques.
Il existe beaucoup de logiciels pour visualiser des images 2D. Néanmoins, parmis cet ensemble, seul quelques un proposent une visualisation précise, instinctive et efficace, même pour les images de très grande taille. A ma connaisance, seulement deux logiciels se détachent et vont plus loin que la simple visualisation. La normalisation, l'édition de la LUT (table de représentation des pixels), la corection gamma sont aisées et si le zoom est suffisament grand, les valeurs des pixels sont superposées à l'image. Il s'agit des logiciels libres et open sources nxv et ImAnalyse. De plus, ImAnalyse permet aussi de comparer exactement la même zone d'une image très rapidement en utilisant uniquement les flèches gauche et droite du clavier.
Avoir des outils de visualisation adaptés est donc primordiale.
La visualisation des images binaires 3D n'est jamais une étape facile. On peut faire des visualisations coupe par coupe néanmoins, un vrai rendu 3D du volume permet de mieux comprendre les liens entre les différents objets de l'image. Seulement les logiciels permettant de faire des rendus 3D sont souvent payant et les maillages proposés pour des objets fins (type squelette) ne sont pas satisfaisant. On propose dans cette article d'utiliser un logiciel gratuit ivview pour visualiser les squelettes morphologiques 3D. Pour visualiser correctement un objet fin, on propose d'afficher un cube pour chaque voxel.
Logiciel de visualisation 3D ivview
Ivview est un programme créé par Silicon Graphics (SGI). Il permet de visualiser les fichiers inventor (.iv) et Virtual Reality Markup ou Modeling Language (vmrl). Ces fichiers décrivent une scène et des primitives telque des lignes ou des polygones
Pour l'utiliser, il faut tout tout d'abord le télécharger ici (ivview).
La première étape consiste à créer un cube en 3D et à le visualiser. Le code source de cette application est disponible ici.
Le deuxième étape consite à ajouter de la couleur pour chaque cube. Pour montrer les possibilités des fichiers vmrl, j'ai ajouté l'horizon avec le ciel et le sol. On fixera par la suite, la couleur du fond de la scène à noir pour mieux visualiser le squelette. Le code source de cette application est disponible ici.
Visualisation 3D d'un squelette
Finallement, il reste à écrire un programme en C qui lira l'image binaire, labelisera chaque composante connexe, puis placera les cubes dans la scène en fonction de leur position dans l'image. Le code C est disponible ici. Ce code ne présente aucune difficulté et pourra être grandement amélioré (Surtout dans la gestion des accès disques.)
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