Uma solução para renderização remota de imagens médicas tridimensionais: análise de desempenho

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Papaiz, Fabiano
Data de Publicação: 2014
Outros Autores: Carvalho, Bruno Motta de, Valentim, Ricardo Alexsandro de Medeiros, Morais, Antônio Higor Freire de, Alves, Robinson Luis de Souza
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29386
Resumo: Este trabalho propõe e analisa uma solução para renderização remota de imagens médicas tridimensionais (3D). Nesta solução, todo o processo de renderização volumétrica é realizado por um servidor (ou um cluster de servidores) e somente a imagem resultante é enviada para o cliente, permitindo ainda que este realize operações como rotação, deslocamento e zoom. Para a realização da análise de desempenho, foram definidos três diferentes cenários de execução. No primeiro cenário, o processo foi realizado por um servidor com hardware gráfico (GPU). No segundo, foi utilizado um servidor sem GPU, mas com alto poder de processamento em paralelo, possuindo 48 cores (unidades de processamento). O terceiro cenário foi utilizado para simular o funcionamento padrão da maioria das aplicações médicas de visualização, onde todo o processo de renderização foi realizado localmente em um computador. Com os resultados obtidos, ficou demonstrado que a solução proposta resolveu satisfatoriamente dois dos principais problemas da visualização tridimensional dos exames médicos, sendo eles: o tempo gasto com a transferência dos arquivos DICOM e o poder computacional necessário para realizar o processo de renderização. A arquitetura da solução permitiu que computadores menos potentes e dispositivos móveis, como tablets e celulares, pudessem ser utilizados para visualização das imagens médicas 3D
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Nesta solução, todo o processo de renderização volumétrica é realizado por um servidor (ou um cluster de servidores) e somente a imagem resultante é enviada para o cliente, permitindo ainda que este realize operações como rotação, deslocamento e zoom. Para a realização da análise de desempenho, foram definidos três diferentes cenários de execução. No primeiro cenário, o processo foi realizado por um servidor com hardware gráfico (GPU). No segundo, foi utilizado um servidor sem GPU, mas com alto poder de processamento em paralelo, possuindo 48 cores (unidades de processamento). O terceiro cenário foi utilizado para simular o funcionamento padrão da maioria das aplicações médicas de visualização, onde todo o processo de renderização foi realizado localmente em um computador. Com os resultados obtidos, ficou demonstrado que a solução proposta resolveu satisfatoriamente dois dos principais problemas da visualização tridimensional dos exames médicos, sendo eles: o tempo gasto com a transferência dos arquivos DICOM e o poder computacional necessário para realizar o processo de renderização. A arquitetura da solução permitiu que computadores menos potentes e dispositivos móveis, como tablets e celulares, pudessem ser utilizados para visualização das imagens médicas 3DThis paper proposes and analyzes a solution for remote rendering of three-dimensional medical images (3D). In this solution, the entire process of volume rendering is performed by a server (or server cluster) and only the resulting picture is sent to the customer, yet allowing it to perform operations such as rotation, pan and zoom. To perform the analysis of performance, three different execution scenarios were defined. In the first scenario, the process was performed by a server with graphics hardware (GPU). In the second, we used a server without GPU, but with high processing power in parallel, having 48 cores (processing units). The third scenario was used to simulate the default behavior of most medical visualization applications, where the entire rendering process was performed locally on a computer. With the results obtained, it has been shown that the proposed solution solved satisfactorily two of the main problems of three-dimensional visualization of medical examinations, being they: the time spent for the transfer of DICOM files and the computational power required to perform the rendering process. The architecture of solution allows less powerful computers and mobile devices (tablets and mobile phones) being used for visualization of tomography and magnetic resonance imagesRevista Brasileira de Inovação Tecnologica em SaúdeVisualização volumétricaRenderização remotaServiços webImagens médicasTelemedicinaUma solução para renderização remota de imagens médicas tridimensionais: análise de desempenhoA solution for remote rendering of three-dimensional medical images: performance analysisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALSoluçãoRenderizaçãoRemotaImagensMédicas_Valentim_2014.pdfSoluçãoRenderizaçãoRemotaImagensMédicas_Valentim_2014.pdfapplication/pdf1040991https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/29386/1/Solu%c3%a7%c3%a3oRenderiza%c3%a7%c3%a3oRemotaImagensM%c3%a9dicas_Valentim_2014.pdfcf455f6b05c727fd7e5e6932af53c234MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/29386/2/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD52TEXTSoluçãoRenderizaçãoRemotaImagensMédicas_Valentim_2014.pdf.txtSoluçãoRenderizaçãoRemotaImagensMédicas_Valentim_2014.pdf.txtExtracted texttext/plain57720https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/29386/3/Solu%c3%a7%c3%a3oRenderiza%c3%a7%c3%a3oRemotaImagensM%c3%a9dicas_Valentim_2014.pdf.txt086e6391594222c407d2417527300ea6MD53THUMBNAILSoluçãoRenderizaçãoRemotaImagensMédicas_Valentim_2014.pdf.jpgSoluçãoRenderizaçãoRemotaImagensMédicas_Valentim_2014.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1714https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/29386/4/Solu%c3%a7%c3%a3oRenderiza%c3%a7%c3%a3oRemotaImagensM%c3%a9dicas_Valentim_2014.pdf.jpg8c79db7e2f1b4a5132ba72a165d9c2aaMD54123456789/293862020-07-05 04:47:26.056oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-07-05T07:47:26Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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