(특허번호 US 9,646,411 B2 : VIRTUAL THREE-DIMENSIONAL MODEL GENERATION BASED ON VIRTUAL HEXAHEDRON MODELS)
"단층 이미지" 파일들을 읽어 3D파일로 변환하는 기술이다.
기본원리는 먼저 단층 이미지들을 3D volume model(이하 3D볼륨 모델 이라고함)로 변환 시켜야 한다. 그리고 그 3D볼륨 모델을 구성하고 있는 Pixel들을 육면체로 교체한다. 이런 육면체들을 모아서 하나의 3D object model(이하 3D모델이라 함)을 생성한다. 이 결과물인 3D 모델은 3D 프린터로 출력이 가능하다. CAD 파일인 STL file format으로도 가능하고, 3DMAX 파일인 3DS, MAYA 파일인 OBJ 등 다양한 3D file format으로 저장이 가능하다. 이 결과물의 특징은 물체의 형태 뿐만 아니라 그 속의 형태도 같이 출력하기에 인간의 뼈나 장기, 기계 장치의 내부 형태 등 출력에 유용하다.
- DICOM을 STL로 제작 순서를 예를 든다면
- DICOM 파일을 로딩해서 3D 볼륨 모델을 생성한다.
- 3D 볼륨 모델의 구성원인 pixel 위치에 육면체를 생성한다.
- 육면체의 상하좌우앞뒤 면에 인접한 육면체끼리 합친다.
- 인접한 면들은 삭제하고 인접한 면이 없는 면만 그대로 둔다
- 최종 3D 모델을 생성한다.
- STL 파일로 저장한다.
(Pixel을 레고블럭처럼 육면체로 바꿔서 쌓아 3D 물체를 만든다.)
(육면체들은 붙으면 빈틈이 없지만 그 외 입체도형은 빈틈이 발생한다.)
(서로 인접한 육면체의 면은 사라지고 합쳐져서 하나의 객체가 된다.)
이렇게 해서 의료 이미지인 CT, MRI, 초음파, X-ray 등을 쉽게 3D 모델로 바꿀수 있었고, 3D 편집을 해서 원하는 2차 가공물을 쉽게 만들수 있었다.
물론 이렇게 만든 결과물은 3D 프린팅을 해서 여러분야에 활용이 가능했다.