Desarrollo de plataforma para modificación de modelos digitales tridimensionales de corazones.

Abstract

Este trabajo presenta la etapa de modificación de un modelo tridimensional digital. Esta etapa permite a los médicos observar y modificar el modelo digital 3D que se generó utilizando un examen médico, en la primera etapa, previo a realizar la impresión 3D. De esta manera se puede asegurar que el modelo tiene los detalles del órgano, necesarios para realizar la planificación de una operación quirúrgica. Este es uno de tres procesos necesarios para llevar una imagen médica del corazón a un modelo físico, los cuales son: la transformación del examen médico a un modelo tridimensional, la modificación y la impresión tridimensional del modelo. Para poder realizar la modificación y la generación del archivo que contiene el modelo tridimensional, fue necesaria una plataforma digital y para el desarrollo de esta, fue necesario determinar el lenguaje de programación que se utilizaría para todo el proyecto. Para la selección del lenguaje de programación se realizó una investigación preliminar acerca de lenguajes que tuvieran la capacidad de desplegar gráficas tridimensionales, detección de eventos como teclado o ratón y la lectura de archivos en formato STL. Para poder modificar el modelo fue necesario la lectura de la información contenida en el archivo, y para esto se implementó un algoritmo para que lea y guarde la información del documento con formato STL a un arreglo de datos en el programa y viceversa. Con la información cargada en el programa, fue necesario diseñar un algoritmo para enviar los datos de forma correcta al renderizador. El algoritmo utiliza el vector normal de cada una de las partes del modelo para identificar si los vértices se encuentran en el orden correcto y de no estarlo se invierte, finalmente envía la información al renderizador para desplegar en pantalla el modelo tridimensional. Se investigó acerca de algoritmos para el corte de una malla de puntos de un objeto tridimensional y se implementó una variación de uno de estos algoritmos por medio de un plano para representar la sección de corte y finalmente se agregó la funcionalidad de exportación del modelo digital modificado a un archivo con formato STL.