Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weltweit schnellste und hochauflösendste Software für interaktive visualisierung großer Datenmengen

27.01.2003


Dreidimensionale Abbilder innerer Organe entstehen bei einer Röntgenuntersuchung erst dann am Monitor, wenn eine Software die Daten interpretiert. Mit dem weltweit schnellsten und höchstauflösenden Programm können sogar 3-D-Filme dargestellt werden.



© Fraunhofer ITWM - Im Schnittbild unten sind die Herzkammern rechnerisch freigelegt. Als habe die Graphiksoftware "die Kraft der zwei Herzen", verbildlicht PV-4D größte Datenmengen auch in der Zeit als vierter Dimension.



Wenn das menschliche Herz mit Verfahren wie der Röntgentomografie aufgenommen wird, entstehen zunächst nur Daten. Erst eine Bildverarbeitungssoftware baut gemeinsam mit der Graphikhardware des Computers daraus ein Bild auf. Natürlich wünschen sich Mediziner - aber auch Werkstoffwissenschaftler - möglichst detailreiche Bilder, was zu immer gewaltigeren Datenmengen führt.

... mehr zu:
»Datenmenge »Datensatz »Monitor


Doch wie kann etwa der innere Aufbau des Herzens überhaupt als dreidimensional wirkende, farbige Graphik am Monitor erscheinen, zumal seine Strukturen lediglich als Übergänge von Grauwerten im Datensatz vorliegen? Durch "Direktes Volumenrendering". Nachdem dieses mathematische Verfahren angewendet wurde, kann die dreidimensionale Struktur vom Betrachter interaktiv bewegt und gesteuert werden - auf Voxelebene. Volume elements sind das Analogon zum Pixel, dem picture element im zweidimensionalen Bild. Softwaremodule wie Multi-Raycaster oder allgemein Raytracer bringen Lichteffekte in das Bild, was zu einer realistischen Darstellung führt. Schattenwurf, Spiegelungen, einstellbare Durchsichtigkeit oder simulierte Material- und Oberflächeneigenschaften sind heute ebenso möglich wie Schnittbilder in allen Richtungen. Die modernsten Programme dringen in die vierte Dimension vor: der Zeit. Viele Einzelbilder verschmelzen dann zu einem Film - etwa des schlagenden Herzens.

Die führende Software, die ohne spezielle Grafikhardware auskommt, heißt PV-4D und kommt vom Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM. "Momentan können wir damit 150 Datensätze mit jeweils 10243 Voxeln visualisieren", erläutert Dr. Franz-Josef Pfreundt. "Dies entspricht rund 150 Milliarden Voxeln, die in farbige Monitorbilder von 10242 Pixeln umgerechnet werden. So entstehen Animationen, in denen sich Objekte beliebig drehen, beschneiden und durchfliegen lassen - und mit Spezialbrillen sogar stereoskopisch." Zum ersten Mal können so wirklich große Datenmengen in Raum und Zeit interaktiv visualisiert werden. PV-4D ist eine parallelisierte und für Cluster von Standard-PCs optimierte Software; ihre Leistung wird selbst von Spezialhardware in Graphikrechnern nicht übertroffen. Die Forscher im "Competence Center High Performance Computing und Visualisierung" des ITWM stellen mit ihrer Software auch komplexe Strömungsprozesse dar. Noch in diesem Jahr wollen sie Datenmengen bis zu einem Terabyte, also 1 024 Gigabyte, interaktiv visualisieren.

Ansprechpartner:

Dr. Franz-Josef Pfreundt
Telefon 06 31 / 2 05-27 44
Fax 06 31 / 2 05-41 39
E-mail: pfreundt@itwm.fraunhofer.de

Dr. Carsten Lojewski
Telefon 06 31 / 3 03-18 08
E-mail: lojewski@itwm.fraunhofer.de

Isolde Rötzer | idw
Weitere Informationen:
http://www.itwm.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Datenmenge Datensatz Monitor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Cybersicherheit für die Bahn von morgen
24.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT

nachricht Schutz vor Angriffen dank flexibler Programmierung
22.03.2017 | FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise