オンライン記事に3次元モデルを組み込む

Incorporating 3-dimensional models in online articles.

抄録

はじめに:

本稿の目的は、オンライン出版物において3次元（3D）サーフェスモデルを表示し、相互作用させる機能を紹介すること、およびそのようなオンライン3Dビジュアライゼーション用にサーフェスモデルを準備する方法を説明することである。

INTRODUCTION: The aims of this article are to introduce the capability to view and interact with 3-dimensional (3D) surface models in online publications, and to describe how to prepare surface models for such online 3D visualizations.

方法:

3次元画像解析の方法には、画像の取得、サーフェスモデルの構築、共通座標系でのレジストレーション、オーバーレイの視覚化、変化の定量化が含まれる。コーンビームCTスキャンは、3D投影画像として可視化可能なボリューム画像として取得され、特定の解剖学的構造のポリゴンメッシュまたはサーフェスの構築に使用された。スキャン画像中の関心解剖学的構造にカラーラベル（3Dボリュームラベルマップ）を付け、ターゲット領域を基準として共通の座標系にスキャン画像を登録する。登録された3Dボリュームラベルマップは、.obj、.ply、.stl、.vtkのファイル形式で保存され、オーバーレイ、空間の3面それぞれの差の定量化、3D表面距離の色分けされたグラフィック表示に使用できる。

METHODS: Three-dimensional image analysis methods include image acquisition, construction of surface models, registration in a common coordinate system, visualization of overlays, and quantification of changes. Cone-beam computed tomography scans were acquired as volumetric images that can be visualized as 3D projected images or used to construct polygonal meshes or surfaces of specific anatomic structures of interest. The anatomic structures of interest in the scans can be labeled with color (3D volumetric label maps), and then the scans are registered in a common coordinate system using a target region as the reference. The registered 3D volumetric label maps can be saved in .obj, .ply, .stl, or .vtk file formats and used for overlays, quantification of differences in each of the 3 planes of space, or color-coded graphic displays of 3D surface distances.

結果:

本研究で登録されたすべての3Dサーフェスモデルは、.vtkファイル形式で保存され、Elsevier 3Dビューアに読み込まれた。本研究では、コーンビームCT画像から構築されたサーフェスモデルを、2Dおよび3Dの図を用いて視覚化する方法について述べる。3Dサーフェスモデルは、読者が選択したソフトウェアを使用して閲覧およびダウンロードできるように、論文のオンライン版で利用可能である。これらの3Dグラフィック表示は、印刷版では2Dのスナップショットとして表現されている。オーバーレイと色分けされた距離マップは、読者が選択したソフトウェアを使って表示することができ、参照構造に対する変化や形態の違いの位置と方向をグラフィックで評価することができる。3Dオーバーレイと定量的色分けマップの解釈には、3D画像解析の基礎知識が必要である。

RESULTS: All registered 3D surface models in this study were saved in .vtk file format and loaded in the Elsevier 3D viewer. In this study, we describe possible ways to visualize the surface models constructed from cone-beam computed tomography images using 2D and 3D figures. The 3D surface models are available in the article's online version for viewing and downloading using the reader's software of choice. These 3D graphic displays are represented in the print version as 2D snapshots. Overlays and color-coded distance maps can be displayed using the reader's software of choice, allowing graphic assessment of the location and direction of changes or morphologic differences relative to the structure of reference. The interpretation of 3D overlays and quantitative color-coded maps requires basic knowledge of 3D image analysis.

結論:

原稿を投稿する際、著者は3Dモデルをアップロードすることができるようになり、読者は3Dモデルと相互作用したり、ダウンロードしたりすることができるようになった。このようなオンライン論文における3Dモデルとのインタラクションは、読者と著者に、結果のより良い理解と視覚化を与えるだろう。

CONCLUSIONS: When submitting manuscripts, authors can now upload 3D models that will allow readers to interact with or download them. Such interaction with 3D models in online articles now will give readers and authors better understanding and visualization of the results.