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Gestensteuerung zur Anpassung von Transferfunktionen inklusive exemplarischer prototypischer Umsetzung mittels MyoArmband

Bachelor Thesis of Aron Diekmann

Supervision: Sabrina Heppner M.Sc.

In der Medizin kommen häufig Computer- bzw. Magnetresonanztomografen zum Einsatz. Sie können Querschnittsbilder von Patienten erzeugen, um die Diagnose von z.B. Herzerkrankungen zu erleichtern. Radiologen betrachten für einen Krankheitsbefund viele einzelne Bilder und bringen diese in einen Kontext. Durch Direct Volume Rendering können die einzelnen Querschnitte zusammengefasst und in eine dreidimensionale Darstellung überführt werden. Mithilfe von Transferfunktionen werden die gemessenen Daten auf Farben und Transparenz abgebildet, um eine gute Visualisierung für eine effizientere Untersuchung zu ermöglichen. Angemessene Transferfunktionen können in der Regel nicht intuitiv definiert werden. Deswegen müssen sie sukzessiv angepasst werden, z.B. durch die Interaktion mit einer visuellen Darstellung der Transferfunktion. Dies geschieht bisher mit Eingabegeräten wie der Maus und/oder der Tastatur. Das Ziel dieser Arbeit ist es einen Prototypen zu entwickeln, mit dem Transferfunktionen durch Gestensteuerung angepasst werden können. Der Prototyp wird für Volume Studio, eine Software für Volumenvisualisierung, entwickelt. Für die Gestensteuerung wird das Myo Armband verwendet, welches mithilfe von myoelektrischen Signalen verschiedene Handgesten erkennen kann. Zusätzlich kann die Lage des Arms, an dem das Armband getragen wird bestimmt werden. Diese Daten werden per Bluetooth an einen Computer gesendet und dort weiterverarbeitet. So können die Interaktionen für die Anpassung einer Transferfunktion mit der Gestensteuerung umgesetzt werden. Die Abbildung zeigt die Oberfläche von Volume Studio mit Fokus auf die Visualisierung der Transferfunktion und des Volumes. Der Benutzer im Bild führt die Faust-Geste aus um die Transferfunktion anzupassen. Im Rahmen der Bachelorarbeit wird die Steuerung durch Benutzertests und einen SUS-Fragebogen evaluiert. Durch die daraus resultierenden Ergebnisse könnten Vor- oder Nachteile zur Maus- und Tastatursteuerung, sowie potenzielle Optimierungsmöglichkeiten für die Gestensteuerung ermittelt werden.

The University for the Information Society