[orca-users:15775] Given enough eyeballs, all bugs are shallow?

[Hiroaki Inomata <inomatah0612@xxxxxxxxx>]

おひさしぶりです。

猪股です。

最近になって、PHORLIX Lite という簡易ダイコムビューアを公開したので
お知らせです。
https://p-horlix.net/blog/?page_id=1015
（機能絞ってますので、レントゲン・CTの確認程度にしか使えないと思いますが、
3D ビューアに関してはそれなりに頑張ってます）

なんで、こんなものを作成したかといえば、以前に公開していた HorliX の 3D ビューアが
色々と問題を抱えていたからです。

まず、グラフィックがほぼ完全に OpenGL に依存しているという問題がありました。
アップルはお情けで OpenGL のサポートをしてくれていますが、正式には deprecated に
なっているので、このロジックを Metal で書き換える必要がありました。

グラフィックで状況が特にひどかったのが、ボリュームレンダリングです。
OsiriX のオープンソースバージョン・Horos などはボリュームレンダリングの具体的な
処理を VTK というライブラリに任せていますが、このとき色変換に
CLUT(Color Look Up Table)を使ったために操作や表示がかなり問題のあるものに
なっています。

ボリュームレンダリングでは、奥行き方向のピクセルの色情報を手前（視点側）に
反映させるためにアルファブレンディングという手法を使います。
大雑把には
　outColor = α ・color + (1-α)・outColor
という数式に従って色加算していきます。
color が処理したい画素の（色変換済みの）色情報、outColor がその加算集積値です。
例えばα=1ならば、1-α=0 となり、この処理では、背景の色情報 outColor は無視され、
注目している画素の色情報 color のみが次の処理に反映されます。
（こうすると透過表現はできないので、実際には α=1 にはしませんが）
同様にα=0とすると、この画素の値は無視され（透過され）、背景情報が反映されます。

医療画像の場合、画素値は単なるスカラー値（ハウンスフィールド値など）が多いので、
着色したければ、適当な色変換をする必要があります。
-1024→(0,0,0)//黒
0→(1,0,0)//赤
1024→(1,1,1)//白
という具合に。
OsiriX ・horos などでは、このときの色変換指定に CLUT エディタというものを
使っていますが、-1024 〜1024 というような広いダイナミックレンジを数点で
表現するためにかなり無理な処理になっています。
その最たるものが CLUT エディタの縦軸で、ラベルの表示では alpha となっていますが
プログラムで処理されている値は alpha * alpha です。
アルファブレンディングでは α ・color の処理を行うため、α = color（赤成分）とすれば
結果的に加算される色は alpha * alpha になるのだから、察してくれよという意味かも
しれませんが、少々いただけないですね。
（実際の CLUT では RGB が同質に増減するわけではないので、それらを全て alpha * alpha で
表記するのも不正確）

なお、PHORLIX Lite では、RGB の変換を折線で表現して、実際の色加算は

outColor = {color.x * color.x, color.y * color.y, color.z * color.z}  +
　{(1-color.x) * outColor.x,(1-color.y) * outColor.y, (1-color.z) * outColor.z};

と、これ以上ないくらいシンプルにしています。
赤のポイントをあげれば（alpha を増やせば）、最終的な画像表示の赤みが増す
という理屈です。
シンプルなので表現力どうかなあと思っていましたが、思っていたよりは
ボリューミックな表現ができているようです。

しかし、オープンソースは便利な枠組みだと思うのですが、
ソースコードを読める人がいないと宝の持ち腐れですね。

WebORCA も完全オープンソースにして欲しいですが、じゃあ算定ロジックを
読むかというと、ほとんどその機会はないと思うので、しょうがないでしょうか。
データベース構造さえオープンになっていれば、２次利用は容易なので、
それでも十分ありがたいです。

長々と失礼しました。


猪股
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Hiroaki Inomata
MD: Psychiatry BA: Physics
PHAZOR, LLC: CEO https://phazor.info
Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science: visiting researcher
-- Medical Free Program  Activities --
DolphORCA https://p-horlix.net/blog/?page_id=346
PHORLIX https://phazor.info/HorliX-J/?page_id=1454
-- Medical Open Source Software Activities --
OsiriX (open-source ver): contributor, Horos: contributor
HorliX: developer https://phazor.info/HorliX
OpenDolphin-2.7m: developer
https://github.com/Hiroaki-Inomata/OpenDolphin-2.7m (source code)
...etc