2.3 品質設定
PC-VRおよびスタンドアロンデバイスの両方で品質設定を調整し、パフォーマンスを向上させる方法を学びます。3D DICOMデータは体積データであり、スケールを大きくしたりVRで近づくと、デバイスの処理能力がより多く必要になります。視野内のモデルとデータのみがレンダリングされます。
下記では、VRシステムでのDICOM可視化を最適化する方法を示します。
2.3.1
医療画像設定
品質設定はパフォーマンスと視覚的な明瞭さのバランスを取るのに役立ちます。大きく多数のファイルでデバイスが遅くなる場合は、品質を下げることで滑らかな動作が期待できます。
各モデルごとに品質設定を調整できます。Medical Imaging XRパネルの下部（番号6と7）にある「ボリューム品質」と「データ解像度」を探してください。ボリューム品質のスライダーでボリュームの密度を調整し、データ解像度設定で低・中・高のテクスチャ品質を選択できます。
品質設定が50％を超える場合、視覚的な改善はわずかですが、はるかに多くのパフォーマンスを必要とします。
左の設定パネルでデフォルトのレンダリングオプションを設定できます。これらは新しいモデルを読み込むときに適用されます。Medicalholodeckの推奨デフォルトは、ヘッドセットに対して10〜14％のボリューム品質と中程度の解像度、PCに対して50％のボリューム品質とフル解像度です。
2.3.2
低フレームレート画面
オブジェクトパッドの右上隅に表示されるフレームレート（FPS）をチェックして、デバイスのパフォーマンスを監視できます。FPSはデバイスが1秒あたりに表示する画像数を示し、高いほどVRでの動きが滑らかになります。
FPSが10未満に低下すると、デバイス保護のため低FPS警告画面が表示されます。これによりシステムは回復でき、応答なしや過熱を防げます。またレンダリング品質を下げる必要があるサインでもあります。この画面は単なる警告ではなく、クラッシュ防止とスムーズな動作維持のためにあります。
この画面が表示されたとき、次のことができます：
- デバイスが対応可能な場合は続行してください。
- ワークスペースをリセットしてすべてのロード済みデータを削除します。
その後、品質設定を調整してパフォーマンスを最適化します。
2.3.3
3D DICOMファイルについて
データ解像度
ボリュメトリックイメージングにおいて、解像度は各スライスの鮮明さと詳細度を制御します。ユーザーはパフォーマンスニーズと視覚的好みに応じて低・中・高のテクスチャバージョンを手動で選択できます。
ボリューム品質
ボリューム品質のスライダーは、レンダリング時に使用されるデータセットの量を制御します：
- 50％設定： 元のDICOMデータセットのすべての主要スライスを使用し、パフォーマンスとビジュアル品質のバランスを取ります。
- 50％以上： データセットからより多くのスライスを使用してわずかに良い画質を得ますが、改善は最小限で、はるかに多くのパフォーマンスが必要です。
- 50％未満： 使用するスライス数が少なくなり、視覚的な精度は低下しますが、パフォーマンスは向上します。
ボリュメトリックデータとは？
ボリュメトリックデータは、通常CTやMRIスキャンで取得される2D画像スライスを積み重ねて3D解剖構造を表現します。各スライスは特定間隔で身体の薄い断面を捉えます。これらを組み合わせて完全な3Dボリュームを形成します。これらのデータセットは通常DICOM形式で保存され、画像とそれを正しく解釈するためのメタデータを含みます。
2.3.4
処理とテクスチャリング
VRでのボリュメトリックデータの可視化には高度な処理技術が必要です。各2Dスライスにテクスチャマップが適用され、それらの間を補間するアルゴリズムにより滑らかで連続した3D表現が生成されます。スライス数や解像度が高いほど、最終的なレンダリングは詳細ですが、計算コストも増加します。
処理には2つの重要な要素が含まれます：
- スライス密度：データセット内のスライス数。
- テクスチャ解像度：各スライスの視覚的鮮明度。
これらは合わせて3Dボリュームの“完全さ”とリアリズムを決定します。密度の高いデータセットと高解像度のテクスチャはより多くの解剖学的詳細を提供しますが、レンダリングにはより多くのGPUとCPUのパワーが必要です。
2.3.5
VRにおける大規模データセットの課題
従来の2D画像閲覧とは異なり、VRにおけるリアルタイム3Dレンダリングは高いフレームレート（PCでは理想的に60FPS、スタンドアロンヘッドセットでは30FPS）を維持し、酔いを防ぎスムーズな体験を保証しなければなりません。大規模なボリュメトリックデータセットは視覚的には印象的ですが、適切に管理されないとハードウェアに負荷がかかります。データセットの物理的な大きさが大きいほど（ファイルサイズだけでなく）、効果的にレンダリングするためにより多くの処理能力が必要です。ここでスマートな最適化と品質設定が不可欠となります。
2.3.6
適応的ディテールレンダリング
パフォーマンスと視覚品質のバランスを取るために、VRシステムはユーザーのデータセットからの距離に応じてレンダリングを調整する詳細レベル（LOD）技術を使用します。ユーザーが近い場合は高詳細を表示し、遠い場合は低解像度テクスチャに切り替えます。遠距離では細かいディテールは目立たないためです。このアプローチは意味のあるコンテンツを維持しつつパフォーマンスを最適化します。
