Visualiseringsteknik avslöjar hur mumifierade Gebelein-mannen mördades

I artikeln beskriver Anders Ynnerman, professor i vetenskaplig visualisering vid Linköpings universitet och direktör för Visualiseringscenter C, tillsammans med kolleger vid Linköpings universitet, Interspectral AB, The Interactive Institute Swedish ICT, och British Museum, tekniken bakom visualiseringen. Den naturligt mumifierade Gebelein-mannen och samarbetet med British Museum utgör ramen för artikeln och i fokus ligger utvecklingen av tekniken i det uppmärksammade visualiseringsbordet.

– Att få en så hög prestanda på visningen så att besökaren kan interagera med bordet i realtid, utan att det hackar, var en utmaning för oss. Interaktionen måste också vara både intuitiv och berättande, säger Anders Ynnerman.

I bordet finns flera tusen bilder av mumien tagna i datortomograf, även kallad CT-skanner. Hela mumien är i det här fallet avbildad i upp till 10 000 tunna skivor, inte tjockare än 0,3 mm. Tack vare snabba grafikprocessorer kan sedan volymer, 3D-bilder, skapas i realtid beroende på vad besökaren vill titta på.

Hur väl röntgenstrålarna studsar eller absorberas av materialet i mumien fångas också upp i skannern och omvandlas med hjälp av en specialutvecklad transfer-funktion till olika färger och grader av genomskinlighet. Ben ger exempelvis en signal som omvandlas till en ljus grå färg medan mjukdelar eller metallföremål ger helt andra signaler som representeras av andra färger eller strukturer.

– Bordet visar upp till 60 bilder per sekund vilket våra hjärnor uppfattar som ett kontinuerligt flöde. 60 gånger per sekund skjuts virtuella strålar, en för var pixel i skärmen, genom mängden av data och fångar upp färgbidrag. Vi använder oss av den senaste typen av grafikprocessorer, faktiskt samma som används i speldatorer, berättar Patric Ljung, universitetslektor i immersiv visualisering vid Linköpings universitet.

Detta gör det också möjligt för besökaren att interagera med bordet. Mumiens förtorkade hud kan lyftas bort ur bilden och bara de delar som består av ben blottas för besökaren. Att Gebelein-mannen blivit dödad med ett vasst hugg genom skuldran syns då tydligt.

Även de designprinciper som ligger bakom bordet beskrivs i artikeln. I detta fall har designen formats i ett nära samarbete mellan museets personal och Interaktiva Institutet Swedish ICT inom ramen för Visualiseringscenter C i Norrköping.

Designen är minimalistisk och intuitiv. Bordet måste vara snabbt, bildvisningen får inte hacka. Det ska tåla att hanteras av museets sex miljoner besökare per år och stor vikt har också lagts vid att skapa korta berättelser med hjälp av informationspunkter. Enkla och självförklarande ikoner har använts och för att öka robustheten har några väl valda vypunkter och parametrar förinställts.

– Att kunna visualisera vetenskap för en bred publik gör det möjligt för allmänheten att själva agera forskare. Samma data som forskare använder låter vi besökarna undersöka. Det skapar oanade möjligheter till nya sätt att förmedla kunskap, entusiasmera och engagera. Att se hur nästa generation av unga forskare inspireras av vår teknik är stort, säger Anders Ynnerman.

Om Visualiseringscenter C
Teknisk utveckling som gjort detta möjligt bedrivs vid Visualiseringscenter C i Norrköping. Visualiseringscenter C är ett konsortium som innefattar Avdelningen för medie- och informationsteknik vid Linköpings universitet och Interaktiva institutets studio i Norrköping.

Visualiseringsbordet finns även tillgängligt för allmänheten i Visualiseringscenters publika arena, som drivs av Norrköpings kommun.

Artikel: “Interactive Visualization of 3D Scanned Mummies at Public Venues”, Anders Ynnerman, Thomas Rydell, Daniel Antoine, David Hughes, Anders Persson och Patric Ljung, Communications of the ACM, december 2016. DOI 10.1145/2950040

Kontakt: Professor Anders Ynnerman, anders.ynnerman@liu.se, 011-36 33 09

Anders Ynnerman befinner sig under januari 2017 i USA och nås dagtid Moutain Time (- 8 timmar)