Arquitectura de software para el sistema de visualización médica Vismedic / Software Architecture for the Vismedic medical visualization system

En los últimos años la Arquitectura de Software se ha consolidado como una disciplina que intenta contrarrestar los efectos negativos que pueden surgir durante el desarrollo de un software, ocupando un rol significativo en la estrategia de negocio de una organización que basa sus operaciones en el software. En el presente trabajo se propone una arquitectura de software basada en la integración de los estilos arquitectónicos: Arquitectura basada en componentes, Arquitectura basada en capas y Tuberías y filtros, para el sistema de visualización médica Vismedic, con el objetivo de reducir los problemas de extensibilidad, reusabilidad y dependencias que existían en la arquitectura anterior. Para realizar la propuesta se hizo necesario el estudio de los conceptos relacionados con la Arquitectura de Software, las características arquitectónicas de tres productos establecidos en el campo del procesamiento y visualización de imágenes: Volumen Rendering Engine (Voreen), Visualization Toolkit (VTK) e Insight Toolkit (ITK) y de la especificación OSGi para el desarrollo basado en componentes. La arquitectura propuesta integra las principales características de las bibliotecas antes mencionadas e incorpora el empleo de plugins para extender las funcionalidades. La misma se validó a través de la Técnica de evaluación basada en prototipos y de la aplicación del Método de Análisis de Acuerdos de Arquitectura de Software (ATAM). La evaluación permitió identificar los riesgos presentes en la propuesta realizada y determinar que la arquitectura satisface los atributos de calidad definidos para la presente investigación(AU)

In recent years, Software Architecture has become a discipline that tries to counter the negative effects that may arise during software development, occupying a significant role in the business strategy of an organization that bases its operations on software. This paper proposes a software architecture based on the integration of the architectural styles: Component-based architecture, Layers based architecture and Pipes and Filters, for the Vismedic medical visualization system, with the objective of reducing the problems of extensibility, reusability and dependencies of the previous architecture. In order to develop the proposal was becoming necessary to study the concepts related to Software Architecture, the architectural features of three established products in the image processing and viewing field, they were: Volume Rendering Engine (Voreen), Visualization Toolkit (VTK) and Insight Toolkit (ITK), and the OSGi specification for component-based development. The proposed architecture integrates the main features of the libraries mentioned above and incorporates the use of plugins to extend its functionalities. The architecture was validated through the Prototyping based evaluation technique and the application of the Architecture Tradeoff Analysis Method (ATAM). The evaluation allowed us to identify the risks of the proposal and to determine that the architecture satisfies the quality attributes defined for this investigation(AU)

Real-time external labeling layout algorithm for Direct Volume Rendering

Illustrations used in technical and scientific texts often employ labels to correlate the graphic elements and their textual descriptions. Researchers have proposed several algorithms to determine the layout of the annotations on images rendered at interactive frame rates. Generally these layouts can be classified as internal or external. This paper proposes a new algorithm for locating external labels during the real-time direct rendering of volume data. The proposed algorithm uses only the rows of pixels corresponding to the labels anchor points, which optimizes the performance and facilitates its implementation, avoiding the computation of the convex hull for the generated image. Both, the overall visualization performance and the cost of the proposed algorithm are kept in real-time (60 fps) for medium size volumes (about 2563 voxels)(AU).

Las ilustraciones utilizadas en documentos científicos y técnicos utilizan frecuentemente etiquetas para correlacionar los elementos gráficos y sus textos descriptivos. Los investigadores han propuesto diversos algoritmos para determinar el posicionamiento en tiempo real de las correspondientes anotaciones en las imágenes obtenidas en un marco interactivo. Generalmente estos posicionamientos se clasifican como internos o externos. Este artículo propone un nuevo algoritmo para ubicar etiquetas externas en tiempo real durante la obtención de datos de volumen. El algoritmo propuesto usa solo las filas de píxels correspondientes a los puntos de presentación de las etiquetas lo que optimiza el desempeño y facilita la implementación haciendo innecesarios algunos cálculos. Tanto el desempeño general de la vista como el costo del algoritmo propuesto se obtienen en tiempo real (60 fps) para volúmenes de mediana talla (alrededor de 256 voxels)(AU)