Katalog

rAR irüntü tasarımı yarla model tasarımı ıse, oğrencılerın çok sayıda kurbağa, fare vb canlılara kıymasına gerek olmadan anatomı oğrenmelerını sağlar Insanlar uç boyutlu cısımlerın ıkı boyutlu fotoöraflarına bakmaya alışık olmalanna karşın, çoğu kez uç boyutlu duşunme konusunda zorlukla karşılaşırlar Ve bu durum, cısımlerın gerçek şekıl ve ışlevlerını 1yı algılayamamalarıyla sonuçlanır Mıkroskobık cısımlerın gozde canlandırılması çok daha zordur Sozu edılen teknık, elektron mıkrograflarından (mıkrograf Çok ufak yazı veya resım yapmaya ozgu bır alet) aldığı serı halde verılerle, bır hucrenın çekırdek ve zarını uç boyutlu bır yapı olarak gosterebıhr Yapıya ılışkın boylesıne ayrıntılı bır bılgı elde edılmesı de, hucrenın ışlevlerını belırlemeye yardımcı olur Orneğın, Kurloff hucrelerı denılen hucrelerın rolunu kımse bılmez Bu hucreler kanda ve kobayların organlannda bulunur Kurloff hucrelerının her bırı vucut takı sıvı madde oluşumuna yol açan parçacıklara sahıptır Bu parçacıkların uç boyutlu goruntulerı elde edılebılırse, Kurloff hucrelerının ışlevlerı de anlaşılabılecektır Bılgısayar programı göruntuyu ıstenen eksende dundurur neklenen uç boyutlu modellerın uretıldığı bılgısayar yardımcı araç ve programların toplam tutarı 8000 sterlındır 10 yıl once, bu kadar malıyete bu kalıtede sonuçlar elde etmek ımkânsızdı Hucre tasarımından, yeraltı petrol kuyularının yapı tasanmına kadar uzanan sayısız orneklerıyle, bu teknığm uygulamalarının sınırı voktur Uç boyutlu cısımlerı gozde canlandırma yeteneğı, cerrahının bazı dallarında ozellıkle beyın cerrahısının alt dallarından bırınde son derece onemlı rol oy nar Cerrahının bu dalına stereotaktık norocerrahı denır Bugun, norocerrah lar beyın kesıtlerım ıkı boyutlu gosteren atlaslar kullanırlar Atlaslar, her ne kadar, cerrahın beyne sapladığı bıçağın ucunun hangı bolgede olabıieceğım gosterse de, bıçağın daha da ılerletıldı ğınde nereye ulaşacayı çoğunlukla bılınemez Bılgısayarla yapılan tasarımlarda, beynın çeşıtlı kısımlannı ve thalamus denılen bır parcasının uç boyutlu goruntulerı elde edılmıştır Bu goruntulerın çeşıtlı eksenler etrafında dondurul mesı ve sağa sola egıltılmesı sayesın de edınılen bılgılerle, cerrahlar bundan boyle amelıyat bıçaklarını daha guven le kullanabılırler (New Scientist, 6 Agustos 1987) Ayrıca, oğrencılerın daha az zaman enerjı harcayarak, daha ıç açıcı ornlarda anatomı oğrenmesı ıçın bılgıyarlar bulunmaz nıtehklere sahıptır Orneğın, bır ınsan bacağının bılgısarla elde edılen uç boyutlu tasarımının rdımıyla bacağın göruntusunde ıstejınız değışıklıklerı yapıp, gozlemleyeırız Bılgısayar yardımıyıa bacağa yenı slar eklenır ya da kaldırılabılır, farklı ılara bukulebılır, çeşıtlı eksenler uzeıde dondurulebılır Son olarak, ıç yajını açığa çıkarmak ıçın, bacak parçaa ayırılabılır Benzerı programlar dışçılık oğrencııne, dışlerın çıplak gozle zor goruleen yapıları hakkında yararlı bılgıler ğlayabılır Dış delınede karşılaşılan en ıyuk sorun dışın mınesı, kemığı ve etıı yerlerının gorelı olarak sınırlı bır şede bılınmesıdır Elde edılen uç boyutlu •runtulerle bu soruna yeterlı çozumler 'tırılebılır Bıyolojı eğıtımınde kullanılan bılgısa Hucrelerle ılgılı dığer uygulamalar, hucre uremesı ve norofızyolojıyle bağ lantıhdır Hucrenın yaşam surecındekı farklı donemlerden elde edılen mıkrograf çekımlerıyle, hucre urerken çekırdeğın ve dığer unsurların nasıl değıştığı konusunda bılgı toplanabılır Bu bılgıler daha sonra, şekıldekı değışımlerın bılgısayarla uç boyutlu goruntuye donuşturulmesını sağfar Aynı şekılde, norofızyolojıde, beyındekı kımyasal mesaj taşıyıcıların yerlerı ve hareketlerı, bılgısa yarla, uç boyutlu olarak tasarımlanır Bılgısayar tasarırnında, başarının ko şulları, bır yanda bılgısayar uzmanının yeteneğıne, dığer yanda bıyologların dıkkatlı gozlem ve deneylerıne bağlıdır Bu alandakı donanım ve yazılım gıderlerı gıttıkçe ucuzlamaktadır Burada or 2) Uç boyutlu görüntünün yüzeyinin düzleştirilmesi: Kurloff hucresının çekırdek ve çevresındekı parcacıklarla bırlıktekl görunumunun bılgısayar tasarımı lilen ince kesitlerle, cismin ünü nasıl yaratabiliriz? rbırıne dık ıki açıda harek& edebılen, celenen, orneğın uzerıne konulduğu r rafı vardır Operatör, donme harekeıı bır dızı elektrık sınyallerıne dönuşren bır araca bağlı mıkroskop duğmerını oynatarak, soz konusu rafı hareıt ettırır Rafın her pozısyonu ıçın bılsayarda depolanan elektrık sınyallerı, ıkroskobun delığınden gorunen odak zgılerıne gore mıkroskop rafının x,y kodınatlarına donuşturulur Cısmın ana hatlarının bılgısını sayısal Igıye çevırmek Içın, operatör ıkı farklı )ku ya (3a organın sınırıyla oluşan hat '.erınde bır noktayı, rafı hareket ettırek odaklar Boylece bu noktanın x,y kodınatlarını saptar Bu ışlemı devam eterek ana hatlar üzerındekı her noktan koordınatlarını bulur Bu noktaların plamı da cismin ana hatlarla taslağıvermış olur Daha büyuk clsimler için, örneğln bacaktan alınan kesıtler gıbı, ya da Kurloff hucresının elektron mıkrografından elde edılen taslağı ıçın, sayısallastırma levhası denılen bır araç kullanılır Bu araç kabaca, bırbırınt çapraz kesen tel ler ağından ve ayrı bır gostergeçten oluşur Göstergeçte bulunan bobın, bır elektromanyetık alan yaratır, bu alan, levhanın alana en yakın kesışen tellerı tarafından algılanır Operatör, cısmın anahtarlarını, göstergeç uzermde dolaştırarak, sayısal verıye dönuşturur Bu yöntemlerı kullanırken uç tıp sorun ortaya çıkar ilkı, bırbırını ızleyen kesıtlerın koordınatlarını görevlı olarak duzenlemektır Ikıncı olarak, kesıtlerın bırbırıne uzaklığını tam tamına kestırmek guçtur Çunkü cısım kesıtlere ayrılırken bır kısmı aşınarak yok olur. Uçuncusu ıse, parçalar bırbırınden çok uzaksa, gerçeğe yakın bır tasarım uretmek zorlaşır ılgısayar termınalının ekranı, dık dortgen şeklındekı noktalar matrısınden oluşur Bunlara resım elemanları ya da ' pıkseller' (pıxel) adı verılır Uç boyutlu gorunum yaratabılmek ıçın, her gorunumun o noktadakı renk yoğunluğuna karşı gelen bır değer atamak gerekır B Bır dızı ınce kesıtle ışe başlandığında her bır kesıt arasındakı yuzey, uçgen ya da dığer çok genlerle kaplanarak uygun bır uç boyutlu başlangıç modelı uretılır Komşu kesıtlerın noktalan, uçgenlerın koşelerını oluşturur. Ancak, daha gerçekçı bır göruntu elde etmek ıçın, cısmın üzerındekı gorunebılır bır noktanın rengını ve yoğunluğunu hesaplamanın bır yolunu bulmak gereklıdır Bu, cısmın uzerıne duşen ışığın yaptığı etkıyı taklıt ederek gerçekleştırılebılır En basıt modellerde yuzeye duşen ışığın butun yonlere eşıt olarak yayıldıgı varsayılır ve yansıtılan ışığın yoğunluğunun, yuzeye gelen ışığın yuzeyın normalıyle (yuzeyı dık kesen vektor) yaptığı açının kosınusu ıle doğru orantıda olduğunu ortaya koyan Lambert yasası kullanılır Daha «karmaşık gölgeleme modelle rı, parlak yuzeylerdekı yansıma ozellıklerını de dıkkate alırlar Yarı şeffaf cısımlerın de aslında uygun şeffaflıkta tasarımlan göruntulenebılır Bunun en basıt yolu, pıksel denılen noktaların arasındakı boşluklardan cısmın yuzeyının gerısını başka lenk ve tonda pıksellerle gostermektır Boylece ıstenen şeffaf görunum yaratılabılır Yukarıda anlattığımız şekılde, yuzeyı uçgen ve çokgenlerle taranarak uç boyutlu bır gorunum kazandırılan cısmın gırıntı ve çıkıntılarını da aslına uygun hale getırmek gerekır Yuzeyın gorunumunu duzleştırmek ıçın çeşıtlı tek nıkler kullanılabılır Bunlardan en uygunu şudur Yuzeydekı uçgenlerden herhangı bırının köşe noktasının yuzey normalı saptanır Normal, bu koşe noktasını sınırlayan uçgenlerın yuzey normallerının ortalamasına eşıttır Bundan sonra sı ra gölgelemeye gelır Gouraud golgelemesı denılen bu yontemde, uçgenın her koşesındekı gölge mıktarı asıl modele göre hesaplanır Uçgenın ıçıne duşen noktaların mıktarı ıse, köşe noktalarının gölge mıktarlarının ara değerlerını saptama yöntemıyle (ınterpolatıon) matematıksel olarak bulunur