Parte 2: Exportando do InVesalius

Sobre o nome InVesalius

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Por acaso você já ouviu falar do livro De Humani Corporis Fabrica? Para quem não ouviu trata-se de uma obra magnífica criada por Andreas Vesalius em 1543, . Creio que na época não devia ser muito fácil conseguir corpos para estudo, talvez por isso ele procurava os seus em cemitérios. Para realizar a sua obra ele não poupou esforços e reuniu uma equipe que contava com excelentes artistas. O resultado de tudo isso foi uma obra que enche os olhos até hoje, veja você mesmo uma pequena amostra:

http://archive.nlm.nih.gov/proj/ttp/vesaliusgallery.htm

Impressionante, não? Isso em 1500 e bolinha. Pois bem, ficou evidente de onde veio o nome do InVesalius, trata-se de uma homenagem ao Andreas, que apesar do nome latino era belga.

Sobre o InVesalius

O InVesalius é um software opensource para reconstrução tridimensional de estruturas anatômicas e foi desenvolvido pelo Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer e o seu site está hospedado no Portal do Software Público. Conta com uma lista de usuários ativos e tem ajudado muitas pessoas, desde a minimização do tempo de cirurgias até no auxílio de construção de próteses específicas.

Para quem gosta de Python, basta saber que grande parte dele é feito a partir dessa linguagem. Para quem gosta de Linux, a boa notícia é que tem uma versão nativa dele para esse sistema operacional. Claro que não pára por aí, tem também para Windows e a versão para Mac está a caminho.

Instalação

Para quem quiser baixar e instalar o InVesalius, basta entrar em:

http://svn.softwarepublico.gov.br/trac/invesalius/wiki/InVesalius/pt/Download

E escolher o sistema operacional ao qual será instalado.

Para quem, como eu, usa o Linux, basta entrar em:

http://svn.softwarepublico.gov.br/trac/invesalius/wiki/downloads/pt/3.0-beta-2#InstaladorGNULinux

Baixar todas as bibliotecas, instalar e me acompanhar na próxima parte do tutorial.

Primeiro contato: Importando arquivos DICOM e visualizando a reconstituição

Após a instalação, o InVesalius pode ser acessado via linha de comando, ou pelo menu do sistema.

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No meu computador ficou em: Aplicativos -> Gráficos -> InVesalius-3.0

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Mas como sou maaaaaaaaaaaacho, sempre entro pelo Terminal, assim se der algum problema eu vejo a saída de erro. Para acessar via terminal basta usar o comando:

$ invesalius-3.0

Obs.: Se a versão do programa mudar, o comando também mudará, fique atento a isso e use o tab para complementação.

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Assim que chamado, o programa é aberto. Vou começar usando como exemplo a importação de um arquivo DICOM que baixei em:

http://pubimage.hcuge.ch:8080/DATA/MANIX.zip

Se quiser seguir esse exemplo, baixe-o e descompacte em algum lugar.

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Clique em Importar arquivo DICOM, na parte esquerda superior da área de trabalho.

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Vá até onde você descompactou o arquivo e procure o diretório ANGIO CT (perceba que dentro dele tem uma série de arquivos .dcm) e clique em Abrir.

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Uma janela mostrará o progresso do carregamento dos arquivos.

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Assim que os arquivos forem carregados, uma nova janela se apresentará. Fique atento na parte inferior dela.

Isso por que o arquivo DICOM que eu escolhi tem muitas fatias e pode travar se carregado completamente em computadores mais modestos, sem muita memória RAM.

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Se você não confia na potência do seu computador, então escolha a última opção: Pular 5 a cada 6 fatias.

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Se você acha que o computador tem memória RAM suficiente (o meu tem 4Gb), então não faça nada na janelinha direita (Manter todas as fatias) e clique apenas em OK.

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Aguarde até que o programa gere a visualização multiplanar.

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Prontinho, nosso DICOM foi importado, mas… cadê o bendito 3D? Calminha, vamos resolver isso já.

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No lado direito central da área de trabalho existem 4 ícones dispostos verticalmente.

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O ícone que nos interessa é o da caveira, segundo de cima para baixo.

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Clique no ícone, e um menu com várias opções será aberto. Selecione a opção Padrão.

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Olha alí o nosso modelo! Uma vez carregado é hora de aprender a obitar por ele.

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Para Obitar o modelo basta:

1) Mover a seta do mouse até mais ou menos o centro do modelo

2) Clicar no botão esquerdo do mouse sem soltar

3) Mover para onde desejar orbitar e soltar assim que achar a posição desejada.

Mas nem só de orbitar vive o usuário. É necessário também dar + e – zoom.

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1) Mova a seta do mouse mais ou menos no meio do modelo

2) Clique no botão direito do mouse sem soltar

3) Arraste para cima (+ zoom) ou para baixo (- zoom) e solte quando chegar no zoom desejado.

Por último, mas não menos importante, precisamos aprender a deslocar o modelo sem orbitar (Pan).

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Para usar o Pan:

1) Mova a seta do mouse mais ou menos ao centro do modelo

2) Clique na roda do mouse sem soltar

3) Mova para a direção desejada e solte a roda do mouse quando julgar necessário.

Agora que aprendemos a operar a interface 3D, vamos ver os tipos de visualização que o InVesalius oferece. Volte ao ícone da caveira e vá alternando os modos:

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Brilhante

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Contraste Médio

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Lápis

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MIP

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Mole + Pele

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Mole + Pele II

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Mole + Pele III

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Osso + Pele

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Vias Aéreas II

O que foi explicado aqui serve apenas para lhe dar uma noção geral de como funciona o InVesalius. Agora você já pode brincar um pouco com ele e depois seguir para o próximo passo… exportar os modelos.

Formato de exportação, uma breve introdução

Quem trabalha com 3D está acostumado a utilizar arquivos .3DS, .OBJ e até .DXF tanto para importar, quando para exportar para outros programas. Mas, por padrão o InVesalius não utiliza nenhum desses. Antes que você fique bravo, vamos pensar o seguinte. Caso você tenha feito um documento, seja no Open Office ou no Word, quisesse imprimí-lo, e precisasse que os dados da formatação fossem mantidos, não correndo o risco que o “carinha” da gráfica rápida usasse uma versão diferente do programa colocando em risco a qualidade do trabalho… que formato você usaria?

Geralmente a resposta seria PDF, pois bem, o pessoal do InVesalius também pensou assim. É necessário entender o motivo pelo qual eles desejaram primeiramente exportar o modelo. Obviamente não foi para agradar nerds malucos, que ficam pirando a batatinha com experimentos sem muito nexo. Como se trata de um programa de reconstituição médica, um dos usos mais comuns é para o projeto de próteses. Mas não adianta apenas ver o modelo em 3D e criar outro sólido que tomará o lugar que falta de forma virtual, é preciso ver, tocar, mexer no modelo, mas como?

A resposta é… imprimindo o objeto em 3D.

Isso mesmo! Para quem não sabe, isso se chama Prototipagem Rápida e é mais comum do que a gente imagina. Existem uma série de equipamentos que fazem esse trabalho, seja com resina, pó ou mesmo folhas de papel.

Vou ilustrar com um exemplo inusitado, mas curiosamente genial. Trata-se da fantástica impressora de açúcar 🙂

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Para quem quiser ver mais detalhes, o site da impressora é: http://www.evilmadscientist.com/article.php/candyfab

Essa explicação cobre os conceitos gerais de como converter um modelo virtual em algo “real”. A impressão é feita através de camadas usando referências bidimensionais. Obviamente, as impressoras usadas em prototipagem rápida são infinitamente mais precisas do que essa aí em cima. O tempo de impressão vai de 12 horas a até alguns dias e o custo de um aparelho corre em torno de R$ 250.000,00.

Votando ao exportador, a escolha dos desenvolvedores foi o mais óbvio, dar prioridade a um formato de arquivo que atende a necessidade de quem quer imprimir as partes, por exemplo, os ossos em 3D.

Quando falamos em prototipagem rápida, o formato de arquivo mais popular é o STL (Stereolithography), uma espécie de PDF para impressão 3D.

Exportando como STL

Para não fritar o processador dos nossos computadores, vamos lançar mão de um modelo que vem juntamente com o InVesalius. Abra o programa.

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Vá em Arquivo -> Abrir Projeto.

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1) Entre no diretório /usr/share/invesalius-3.0/samples/

2) Escola o arquivo Cranium.inv3

3) Clique em Abrir

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Temos então o sólido parcial de uma cabeça.

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Procure na parte esquerda mais ou menos ao centro um painel escrito:

“3. Configure a superfície 3D”

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Vá com a seta do mouse e clique no centro do botão redondo.

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Assim que você clicar no botão redondo, a janela se expandirá.

Clique então em Próximo passo.

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Logo abaixo, na janela 4. Exportar dados aparecem duas opções, uma para Exportar como imagem e outra para Exportar como superfície 3D.

Só tem um probleminha, se nós exportarmos o modelo ele irá com pele (skin) e osso (none). Como se trata de um tutorial para iniciantes, vamos facilitar as coisas exportando apelas o osso.

Vá logo abaixo em Dados e clique em Superfície 3D.

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Em seguida:

1) Clique no layer Skin 3D

2) Clique no X que apaga o layer.

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Perceba que a pele (skin) sumiu. Agora temos apenas o osso.

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Podemos exportar tranquilamente clicando no ícone de Exportar superfície 3D.

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Selecione onde o seu arquivo será salvo, no meu caso eu salvo em ~/home/del.

O nome do arquivo será ProMED 0051.stl.

Em seguida clique em Salvar.

Obs.: Quando crio meus tutoriais procuro não mexer muito nas configurações padrão do programa, isso facilita a vida de iniciantes. Decidi utilizar o STL por ele vir como padrão, mas você pode exportar em outros formatos se desejar. Pode ser .IV, .PLY, .VRML, .VTP e .OBJ.

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