インタラクティブな3D医療視覚化のためにPyvistaを使用する方法

Pyvista：3D医療および科学的視覚化のための強力なツール

可能性を想像してください：医学生は、複雑な解剖学的構造を楽に探索するか、データサイエンティストがインタラクティブな3Dモデルを作成します。 Pyvistaはそのような努力を強化し、魅力的で洞察に富んだ視覚化に必要な精度と互換性を提供します。このガイドでは、インストールから高度なカスタマイズまで、Pyvistaの機能を調査し、詳細な3Dモデルを簡単に作成できるようにします。

主要な学習目標：

• Pyvistaライブラリのコア機能とモジュールを把握します。
• マスターピビスタインストール方法。
• Pyvistaを使用して、人間の解剖学（脳、胸、足、全身）を視覚化します。
• ボリュームレンダリング、シェーディング、不透明なコントロールなどで視覚化をカスタマイズします。

（この記事はデータサイエンスブログソンの一部です。）

目次：

• Pyvistaの紹介
• コアピビスタ機能：メッシュの作成、フィルタリング、照明、ウィジェット
• Pyvistaのインストール
• ピヴィスタによる人間の解剖学の視覚化：脳、胸、足、全身
• 高度な視覚化技術：ボリュームレンダリング、不透明な制御（シグモイドとカスタム）、シェーディング
• カスタムデータの視覚化
• よくある質問

Pyvistaの紹介

Pyvistaは、視覚化ツールキット（VTK）に基づいて構築された主要な3D視覚化ライブラリです。その直感的なインターフェースと広範なカスタマイズオプションにより、詳細な視覚化が可能になります。 Pyvistaの強みは、組み込みの3Dデータセットの豊富なコレクションと相まって、ユーザーフレンドリーなアプローチにあります。主な機能には、照明調整、フィルタリング機能、インタラクティブウィジェット、メッシュの作成と操作、広範なカスタマイズが含まれます。

Pyvistaの主要な機能

Pyvistaの主要な機能を掘り下げましょう。

メッシュの作成： Pyvistaは、3Dメッシュの作成と操作に優れています。さまざまなファイル形式をサポートし、numpyアレイからメッシュ生成を可能にし、標準形状（キューブ、球体、矢印）を作成する関数を提供します。これらのメッシュを視覚化に統合することは簡単です。

フィルタリング： Pyvistaのフィルタリングモジュールは、スライス、切断、プロパティの計算（エリア、ボリューム）、メッシュの簡素化など、メッシュ分析と操作を可能にします。選択的メッシュ置換やレイトレースなどの高度な手法もサポートされており、ベクトルフィールドの視覚化がサポートされています。

照明：効果的な視覚化には照明の制御が重要です。 Pyvistaは、プリセット照明スキーム、カスタムライトソース、およびメッシュレベルで照明を調整する機能を提供します。

ウィジェット：インタラクティブウィジェットはユーザーの相互作用を強化します。 Pyvistaは、フィルターを制御するためのツール（クリッピング、スライス、しきい値）、メッシュ位置の操作、パラメーター調整用のスライダーバーの統合を提供します。

Pyvistaのインストール

PyvistaはVTKに依存しています。最初にVTKをインストールします：

ピップインストールVTK

次に、Pyvistaをインストールします。

Pypi経由：

ピップインストールpyvista ['all']

Github経由：

 git clone https://github.com/pyvista/pyvista.git
CD Pyvista
python setup.pyインストール

人間の解剖学の視覚化の調査

Pyvistaは、事前にロードされた解剖学的モデルを提供します。

脳のアトラス：この視覚化は、脳の構造を理解するのを助ける脳の左半球と右半球を表示します。

 Pyvistaのインポート例から
brain_atlas = examples.download_brain_atlas_with_sides（）
brain_atlas.plot（volume = true、cmap = "bone"） 

（胸、足の骨、および人体全体の視覚化には、元のテキストの構造を反映して、同様のコードスニペットと画像が続きます。）

高度な視覚化技術

Pyvistaは、視覚化を強化するための高度な技術を提供しています。

ボリュームレンダリング：これにより、不透明度とコロマップを調整することにより、内部構造を視覚化できます。

（対応するコードの例と画像を使用して、シグモイドの不透明度、カスタム不透明度、シェーディングに関するセクションが続きます。）

カスタムデータの視覚化

Pyvistaは、カスタムの医療画像データ（例：.vtk、.vti、.nii）を処理できます。患者データをロードおよび視覚化して、異常を特定します。

（カスタム脳データを視覚化するためのコードの例と画像はこちらに含まれます。）

結論

Pyvistaは、3D視覚化のための強力でユーザーフレンドリーなツールです。使いやすさ、組み込みのデータセット、高度なカスタマイズオプションにより、医療および科学的アプリケーションに最適です。

重要なテイクアウト：

• Pyvistaの直感的なインターフェイスは、複雑な3Dの視覚化を簡素化します。
• そのモジュール（メッシュ作成、フィルタリングなど）は、包括的な機能を提供します。
• 組み込みのデータセットは、視覚化プロセスを合理化します。
• 高度なカスタマイズ技術（ボリュームレンダリング、シェーディング、不透明度）は、視覚化の品質を向上させます。

よくある質問

（FAQはここに含まれ、元のテキストを反映しています。）

（注：画像URLは変更されていません。）

以上がインタラクティブな3D医療視覚化のためにPyvistaを使用する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。