3D-Objekt aus Querschnitten erstellen

Sebastian

Vice Admiral
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#1
Ich hab im Anhang ein Bild, das ein Rattenhirn in Querschnitten abbildet. Dabei wurde das Hirn von vorne nach hinten in Scheiben geschnitten und auf dem Bild wurden damit die Felder A1 bis A5 jeweils von oben nach unten aufgefüllt, so dass oben links die vorderste Scheibe des Hirns und unten rechts die hinterste Scheibe zu finden ist.

So viel zum Bild. Nun geht es um die Frage, ob man sowas zu einem 3D Objekt rekonstruieren kann bzw. welche Programme oder welche Vorgehensweise dafür in Frage kämen.

Ich stelle mir da keinen Festkörper vor. Das ist sicher nicht mehr möglich. Aber die Bilder halb transparent und in realistischen Abständen zu einander auf einer Achse im Raum (wie auf einem Spieß) angeordnet, müsste eigentlich eine gute Vorstellung vom ursprünglichen Hirn vermitteln können.
 

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#2
Zumindest kenne ich keine Software, die es aus solchem Bildmaterial erstellen kann - aber Cinema 4D hat einen 3D-Malmodus, mit dem man soetwas realisieren _könnte_ (erfordert aber einiges an Handarbeit und Wissen ^^). Da zeichnet man, ähnlich wie auf den Bildern, die Umrisse, und kann dann 3D-Körper durch beliebige Rotationen erzeugen. Da das Hirn einer Ratte aber nur bedingt solche Zeichnungen zulässt, müsste man mehrere semitransparente Objekte nutzen -> viel zu viel Arbeit für ein simples Rattenhirn :D


...oder: man guckt, ob es 3D-Modelle von Rattenhirnen bereits im INet gibt, Format is ja "relativ" egal, und versucht dann mit 3DMax, Maja, Cinema4D und dergleichen es zu importieren und baut sich dann darin eine Animation zusammen.

Da gabs ma ne Site da wurden von allen möglichen Tieren solche Daten hinterlegt, war nen Wissenschaftliches Projekt und mit Computertomographen erstellt (damit sehr genau): allerdings durfte man einen kleinen Obolus entrichten um diese Daten nutzen zu können: ich glaub der günstigste (Studenten-)Tarif waren 120 US$.
 
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Sebastian

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#3
Was wäre denn, wenn man die Bilder jeweils frei stellt und ihnen eine Dicke zuweist, sowie etwas Transparenz zugibt.

Könnte man die Scheiben dann nicht wie oben schon mal angesprochen im Raum auf einer Achse anordnen? Der Vorteil wäre, dass man den Detailgrad genau dieses Hirns weder durch Rotationen noch durch zur Hilfenahme von fremden Rattenhirnen verfälschen würde.
 
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#4
Ich guck mal... vlt. gibts da irgend ne Möglichkeit. Werd mich dann zurückmeldn. Wird aber a weng dauern.. muss erstmal die Bilder freistellen, und, vorallem, "zurechtdrehen"... sie sind ja ned perfekt deckungsgleich.
 

Sebastian

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#5
Sehr geil!

Hier mal in voller Auflösung:



Das Optimum wäre allerdings ein frei bewegliches Modell, das man in einem entsprechenden Viewer auch von anderen Winkeln aus betrachten kann. Auch wenn sich der Detailgrad aufgrund des Ausgangsmaterial theoretisch nicht erhöht, bekäme man dadurch dennoch eine bessere Vorstellung vom Hirn.
 
G

Green Mamba

Gast
#6
Das was du suchst nennt sich Volumen Rendering. Hab zwar mal einen Volumenrenderer geschrieben, weiß aber nicht welche Software aus deinen Bildern einen entspr. Datensatz für einen solchen Renderer erzeugen kann.
Damit könnte man dann Bilder wie diese erzeugen, und das Gebilde interaktiv drehen.
http://images.google.de/images?q=vo...fox-a&rls=org.mozilla:de:official&sa=N&tab=wi
Such mal nach Volumen Renderer, vielleicht hast du ja Glück. ;)
 
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#7

Sebastian

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#8
ja, shit... sorry, hab ich schon befürchtet. Ich hatte nicht damit gerechnet, dass Du so nett bist und direkt los legst. Aber um die Machbarkeit zu prüfen, hat sicher auch das kleinere gereicht, oder?

@Green Mamba:
Ich finde tausende von PDF Dateien, die erklären, was Volume Rendering so schönes macht und die meisten scheinen so wie Du selber einen zu entwickeln (ein großteil der PDFs liegt auf UNI-Servern).

Wenn Du mir noch ein paar Tools nennen könntest, dann würde ich gern das Bildmaterial aufbereiten, sodass es zu Deinem Renderer kompatibel wäre!

Was wäre z.B. mit folgender Auswahl (MedCon?): http://www.zoosyst-berlin.de/methods/Software.html
 
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eagle[200x]

Cadet 4th Year
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#9
oder wie wäre es, die aussenlinien als spline zu nehmen und in ein gitter darüber zu legen... in C4D geht genau das auf jeden fall...
die passende entfernung zwischen den splines müsste dann natürlich noch gefunden werden.

C4D kann dir die umrisslinie mit etwas glück sogar automatisch extrahieren...

[www.maxon.de] - einfach mal mit der demo testen...
grüße
 

Sebastian

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#10
Kannst Du mir noch was zu den Splines (was genau ist mit Splines gemeint) und den Gittern erzählen könntest, könnte ich leichter bewerten, ob die Richtung für mich praktikabel ist, thx!
 
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#11
sebbekk, hier ist erstmal ne frühe version einer dimetrie-ansicht die ich aus C4D gerendert hab... so in die Richtung solls dann doch gehn, oder?

edit: phew.... da kommen nach und nach en paar nette probleme auf mich zu die ich jetzt nicht wirklich lösen kann, dafür bin ich zu "neu" in Sachen Cinema4D.

Hab dir mal hier en RAR-File raufgeladen mit den ganzen (etwa deckungsgleichen) Einzelbildern plus 2 in anderen Programmen erstellen Animationen (XviD), falls du noch etwas mit diesen machen willst... ich komm mit meinem Wissen allerdings erstmal nicht viel weiter als wie es das angehängte Bild zeigt.
 

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Sebastian

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#12
Hi, sorry, dass ich mich so spät zurückmelde. Auch wenn Du auf erste Probleme stößt, finde ich die Ergebnisse schon echt super. Vor allem Dein oben angehangenes Bild entspricht schon sehr meinen Vorstellungen. Das Video "anim_blend_compressed.avi" ist allerdings auch interessant.

Ich denke aber wir sollten weiter in Richtung der Darstellung auf Deinem Bild weiterarbeiten - wenn man dann letzten Endes innerhalb dieser Darstellung als Betrachter einen Flug wie auf dem Video durch die Schichten selber starten könnte, wäre das wohl das Optimum. Wenn ich Anfang nächster Woche für diesen Sommer meine letzte Klausur geschrieben habe, werde ich mal mit einer Demo-Version ebenfalls einen Einstieg wagen.

Dein Bild ist wie gesagt schon nahe an meiner Vorstellung. Was jetzt noch wichtig wäre, ist eine räumliche Betrachtung möglich zu machen. Also wie in einem CAD Programm das Objekt anfassen und drehen können. Da nich jeder professionelle Grafikprogramme auf dem Rechner hat, müsste ein Export in ein freies Format (flash o.ä.) erfolgen, um das Objekt in einem normalen Web-Browser darstellen zu können. Wenn Anfassen und manuelles Betrachten mit flash nicht möglich ist, dann würde sicher auch ein fester Pfad im Sinne einer Demo ausreichen.


P.S.:
Ich habe mal mit einem Wohnungs-Einrichtungsplaner gearbeitet, der m.H. eines simplen Plug In (Cortona VRML) im Firefox eine 3D Ansicht aus dem Grundriss rendern konnte (s. Anhang). Man kann dann sogar durch die Wohnung gehen oder fliegen! Wäre ja super easy, wenn ähnliches auch mit Ergebnissen aus Cinema4D ginge!
 

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#13
Arg verdammt.... merk grad, hab gestern abnd das falsche File gelöscht... nu hab ich das Rohformat nimma ^^

Cinema4D kann übrigens in 3DMax (*.3ds), Direct3D (*.x), DXF (*.dxf), QuickDraw 3D (*.3dm), Shockwave 3D (*.w3d), STL (*.stl), UZR (*.uzr), VRML1/2 (*.wrl) und WaveFront (*.obj) exportieren... falls dir einwas davon hilft.

edit: http://www.underdog.be/2005/tools.asp da gibts ein proggy das mit den Shockwave 3D-Sachen was anfangen kann... jetz bräucht ich nur wieder mein abhanden gekommenes Roh-Format.... *grml*

...lass ebend scho das Laufwerk nach gelöschten Dateien durchsuchen, bislang hatter knapp 12000 cluster gefunden... ich hätts aber gern als ganzes stück ^^
 
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Sebastian

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#14
VRML (*.wrl) ginge afaik auch, denn das wäre mit dem angesprochenen Cortona Plug In im Firefox lauffähig. Ansonsten ist shockwave sicher nicht verkehrt.

Falls Dich jetzt die Motivation verlassen sollte, wo Du leider das Rohfile verloren hast, würde ich das verstehen. Hoffe aber, dass Du mir wenigstens nächste Woche noch mit ein paar Tips weiterhelfen kannst, wenn ich es dann selbst mal probieren werde - Deine vorläufigen Ergebnisse waren jedenfalls vielversprechend.
 
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#15
tja ma gucken ;)

wie gesagt, es traten zum ende hin en paar problemchen auf, und so sah man in einigen Blickwinkeln wie das Bild aufgebaut war... also es gab en paar Rand-Fehler. Aber ma schaun, vlt. fällt mir ja noch was ganz andered ein ^^
 

Sebastian

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#16
Ist die Demo von C4D eigentlich nur zeitlich begrenzt bzw. kann ich damit überhaupt gescheit was machen fürs erste?
 
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#17
ka, hab hier die Full - wenn auch ne ältere Version.

aba das hier steht auf der Maxon-Homepage:

Die Einschränkungen der Demo-Version: Sie können Szenen oder Bilder nicht speichern und Renderings enthalten ein Wasserzeichen. Es gibt keine zeitlichen Einschränkungen.
 

Sebastian

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#18
Moin,

ich hab mir inzwischen die Demo von C4D runtergeladen und möchte diese Woche mal selbst versuchen, was hinzubekommen.

Ehrlich gesagt, will ich das genauso machen, wie Du es schon in Post #11 zeigen konntest. Ich will Dich damit aber nicht unbedingt aufhalten und es geht auch um neue Objektträger, d.h. die Schnitte müssen auf jeden Fall neu frei gestellt werden.

Falls es möglich ist, würde ich mich freuen, wenn Du mir in kurzen Schritten zeigen könntest, wie Du in C4D die Scheiben anordnen konntest. Ich schätze, das ist ja keine Hexerei, wie?

Wenn das aber wider Erwarten doch sehr aufwändig sein sollte, dies hier zu erklären, würd ich mich freuen, wenn wir die Arbeit aufteilen könnten, in dem ich die Schnitte freistelle und Du sie dankenswerter Weise in C4D wie gehabt anordnest.
 
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#19
War eigentlich ganz einfach.

Ich mach jetz nur mal en kurzes Abriss, falls es dir zu schnell ging kannste ja nochmal genauer nachfragen, hab grad ned so unendlich viel Zeit ;)

Jedenfalls erstellst du zuerst ein neues Grundobjekt, und zwar eine Scheibe. Diese kannst du in den Objekteigenschaften erstmal (damit sie ned so flach aufm boden rumliegen) einer entsprechenden Achse zuordnen (Z+ oder X+ haben sich da bewährt ;) ). Dann erstellst du ein neues Material (unten links). Hier musst du einmal bei Farbe "Bild" eines (am besten das erste ^^) freigestellte Pic auswählen, dann noch die Transparenz auswählen, ebenfalls mit diesem Bild (ich hatte die Bilder mit Photoshop freigestellt, dadurch wurden sie automatisch transparent aussenrum... weis ned ob das mit anderen Programmen anders aussieht). Dann ziehst du dieses neue Material auf die Scheibe in der Objektübersicht (oben rechts). "Schon" ist die erste Scheibe fertig. Die Schritte kannst du wiederholen, immer mit dem nächsten Material. Natürlich musst du jede neue Scheibe auch etwas versetzen, sonst sind sie ja alle auf einem Haufen ;)

wie gesagt war nur seeehr kurzer Abriss, hab ned viel Zeit. Probiers erstma, Fragen kannste immernoch ;)

edit: ausser ab Mittwoch... dann bin ich nur noch das Wochenende über in Reichweite des Internets.
 

Sebastian

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#20
Funktioniert ganz gut, Deine Kurzanleitung.

Hab aber ein Problem mit der Transparenz. Und zwar kann man auf den beiden angehangenen Bilder sehen, dass wenn alle Materialien transparent sind, sie kein transparentes Material mehr durchscheinen lassen. Nur nicht transparentes Material kann durchscheinen.

Das wird ab mehr als zwei Scheiben natürlich zum Probelm. Wie kann man das umgehen?

 
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