Broad regional differences in the three sections of the GBR

Figura 3.18: Reconstrucción en Z de un artrópodo:

Montaje realizado por medio de transparencias sin quitar información de color hasta obtener el stack para ser recons- truidoen 3D, Encajando las transparencióa se hace la reconstrucci´on bidimencional con proyección en Z. Imágenes obtenidas en el Centro de Microscopía Electrónica Pontificia Universidad Javeriana.

El proceso diseñado de construcción del stack permite la reconstrucción tridimensional de imágenes para muestras con ordenes de magnitud des-

de cmhasta nm.

Es evidente la importancia que tuvo la construcción del stack de imágenes por cuanto se constituyó una base computacional hacia la reconstrucción tri- dimensional de imágenes. Por otra parte, se pudo asegurar la reconstrucción tridimensional de calidad para una muestra, debido a la captura total de in- formación adquirida desde el formato RAW. Finalmente, se cuenta con todo un protocolo de trabajo para la reconstrucción tridimensional de muestras de variada magnitud.

3.10. De la reconstrucción tridimensional.

CAPÍTULO 3. RESULTADOS 3.10. RECONSTRUCCIÓN 3D.

que, cada imagen se debe vectorizar, es decir, tomar una decisión en torno al número de puntos a digitalizar y, a partir de allí, obtener las coordenadas de cada punto y su intensidad de color para así armar con ellos una base de datos para cada una de las fotografías. A continuación, el problema se centró en bus- car la manera de conectar un punto de una fotografía con alguno de los puntos de la siguiente fotografía. Esto implicó establecer criterios de seguimiento de estos puntos en los diferentes niveles; para ello se hizo necesario evaluar di- versos programas de cómputo de lectura de coordenadas de cada uno de los puntos buscando la generación de paredes de las imágenes reconstruidas.

Sin embargo, no existe el programa que haga la reconstrucción completa. Por ello fue necesario emplear un primer programa denominado VTK, encarga- do de generar los cubos de menor volumen, es decir, el formado por los puntos contigüos de una fotografía con los que le encajan de la siguiente. A estos cubos se les denomina “cubos marchantes”.

El siguiente programa utilizado se denomina JOGL y su labor consistió en seleccionar conjuntos de tres puntos contiguos del cubo en estudio, donde se consideran tanto los vértices del cubo como los puntos centrales de cada arista del mismo cubo. Sin embargo, el proceso inicial de lectura de las coor- denadas de cada punto en cada nivel tenía una exigencia computacional muy alta, es decir, exigía muchas horas y vasta memoria computacional. Para me- jorar el problema se buscó aprovechar la simetría de los diferentes tríangulos inmersos en cada cubo. Este proceso llevó a generar sólo 14 posibilidades de asociación de triángulos a partir de cada cubo de mínimo volumen. Así, en cada triángulo formado se pasó a evaluar la intensidad de los diferente puntos y, si es la misma para los tres, significaba que correspondían a una superficie sólida o pared; de lo contrario, ellos correspondían a superficies distintas y se abandonaban para pasar al siguiente triángulo.

El tercer programa empleado fue el ZBUFFER que se encargó de vectorizar las superficies seleccionadas en la etapa anterior, es decir, la red de triángulos, leyéndolos uno a uno. El programa toma la intensidad de cada triángulo y la compara con la de los triángulos aledaños, asignándole a cada grupo de ellos una tonalidad de color con lo cual se van formando volúmenes con color que van degradándose dependiendo de su ubicación en el cubo, es decir, aplicando el efecto de perspectiva a la imagen a partir del uso del color y las sombras asociadas, técnicamente denominado “Shading”.

3.10. RECONSTRUCCIÓN 3D. CAPÍTULO 3. RESULTADOS

El cuarto programa, denominado VITRAL, fue creación del grupo de investi- gación formado a partir del trabajo. Para el desarrollo de software fue necesario contar con la colaboración de dos profesores de ingeniería, uno interno y otro externo a la Universidad, encargados de su optimización, tanto a nivel de me- joramiento del software como de traducción de información desde un lenguaje computacional a otro, tarea requerida en diferentes etapas del proceso.

El propósito de este programa fue el encadenar los tres anteriores a par- tir de un Diagrama de Flujo que establecía el alcance de cada uno de ellos y su integración con el siguiente para evitar los traslapes, conflictos o desbor- damiento entre ellos. Está dotado de un acelerador de video y permite ahora sí, la reconstrucción de la imagen completa desarrollada a partir del programa anterior. Adicionalmente, el programa VITRAL mantiene el caracter vectorial de las imágenes con lo cual se hace posible la rotación de la imagen, su aumento, su disminución o, incluso, la navegación al interior de ella.

Sintetizando, las etapas específicas, desde la perspectiva técnica, de este proceso de reconstrucción tridimensional se puede esbozar como:

Para organizar y vectorizar las imágenes, proceso denominado digitali- zación, se utilizaron las librerias Java Media Framework (JMF) y Java Advanced Imaging (JAI).

Para organizar los “cubos marchantes” y simplificar el trabajo compu- tacional, aprovechando los principios de simetría, para realizar la orga- nización volumétrica estructural de los objetos, se implemento la libreria VTK.

Para convertir la información procedente del lenguaje C hacia Java, se implementó el software libre JOGL y las librerias integradas OPENGL y MESA 3d que permiten implementar el programa de visualización ZBUF- FER pero en lenguaje Java.

Es de valorar el oportuno aporte que el grupo SIDRE de la Facultad de Ingenie- ría de la Pontificia Universidad Javeriana dió al proyecto. Este grupo desarrollo inicialmente el programa VITRAL, con el cual implementaban la representación tridimensional de figuras sólidas como apoyo didáctico hacia la obtención de