Dr. Jernej Barbič: Anatomsko zasnovano modeliranje rok

Kako pridobiti popolno anatomijo kosti človeške roke v več položajih s slikanjem z magnetno resonanco (MRI)?

Ameriško-slovenska izobraževalna fundacija (ASEF) organizira nov dogodek v sklopu ASEF Speaker Series. Tokrat bo imel prof. Jernej Barbič predavanje z naslovom “Anatomsko zasnovano modeliranje rok”.

Predavanje bo potekalo v četrtek, 10. marca 2022, ob 19.00 po srednjeevropskem času. Udeležence prosimo, da se prijavijo do 10. marca do 18.00 CET (najkasneje eno uro pred dogodkom) na naslednji povezavi: registracija.

TEMA PREDAVANJA

Predstavljajmo si, kako pridobiti popolno anatomijo kosti človeške roke (mreže) v več položajih z uporabo magnetne resonančne slike (MRI). Takšno pridobivanje je bilo prej težko, ker morajo biti MRI pregledi dolgi za visoko natančne rezultate (več kot 10 minut) in ker ljudje ne morejo držati roke popolnoma mirno v netrivialnih in slabo podprtih položajih. Izumili so proizvodni proces, pri katerem uporabljamo materiale za oddajanje življenja, ki se običajno uporabljajo v filnski industriji za ustvarjanje posebnih učinkov, ročnih kalupov, prilagojenih temi in vsaki pozi. Ti kalupi so tako ergonomski kot obloženi ter stabilizirajo roko med skeniranjem. Prav tako prikazujejo, kako učinkovito segmentirati MRI skeniranje v posamezne kostne mreže v vseh položajih in kako povezati mrežo vsake kosti z isto mrežno povezljivostjo v vseh pozah. Nato interpoliramo in ekstrapoliramo kostne mreže, pridobljene z MRI, na celoten obseg gibanja roke, s čimer ustvarimo natančno napravo za animacijo, pripravljeno na podatke, za kostne mreže. Prav tako prikazujemo, kako pridobiti ne le geometrijo kosti (z uporabo MRI) v vsaki pozi, temveč tudi ustrezno visoko natančno geometrijo površine (z uporabo optičnih skenerjev) v vsaki pozi, modeliranje kožnih por in gub. Ponudimo tudi simulacijsko “pripravo” z metodo končnih elementov mehkih tkiv, ki jo sestavljajo nove tet mreže za stabilnost na sklepih, prostorsko različne geometrijske in materialne podrobnosti ter kakovostne omejitve za pridobljeno skeletno kinematično napravo. Glede na zaporedje animacije kotov sklepov rok, naša naprava za mehko tkivo FEM proizvaja kakovostne oblike površine rok v poljubnih položajih v območju gibanja roke. Naši rezultati kvalitativno reproducirajo pomembne značilnosti, ki jih vidimo na fotografijah roke subjekta, kot so podobna splošna organska oblika in tvorba gub.

O PREDAVATELJU

Jernej Barbič je redni profesor računalništva na Univerzi v Južni Kaliforniji. Jernej je tudi soustanovitelj, CTO in član upravnega odbora uspešnega startup podjetja za računalniške animacije/igre “Ziva Dynamics” (ki ga je kupil Unity Technologies), pri čemer je prispeval tehnično in poslovno vodenje na področju deformacije likov v realnem času, anatomsko zasnovanega modeliranja in digitalizacije ljudi. Leta 2011 ga je revija MIT Technology Review uvrstila med 35 najboljših inovatorjev na svetu, mlajših od 35 let. Leta 2014 je bil imenovan za Sloanovega raziskovalnega sodelavca. Diplomiral je na Univerzi v Ljubljani (čista matematika), doktoriral iz računalništva na Univerzi Carnegie Mellon, čemur je sledila podoktorska raziskava na MIT. Njegovi interesi so računalniška simulacija, digitalni ljudje, računalniška grafika, animacija, interaktivna fizika, haptično upodabljanje, vizualni učinki za film, medicinsko slikanje, FEM deformabilni predmeti, biomehanika, zvočna simulacija, redukcija modela, nadzor nelinearnih sistemov, pravo intelektualne lastnine, poslovanje /upravljavska in startup podjetja. Jernej živi v Los Angelesu v Združenih državah Amerike in je dvojni državljan Slovenije in ZDA.

ASEF

ASEF povezuje znanstvenike in akademike po vsem svetu. Več informacij najdete na naši spletni strani.