/*
Copyright (c) 2010,
Cryst.
All rights reserved.
Redistribution and
use in source and binary forms, with or without modification, are
permitted
provided that the
following conditions are met:
* Redistributions of source code must retain the above copyright
notice, this list of
conditions and the following disclaimer.
* Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
notice, this list of
conditions and the following disclaimer in the documentation and/or
other materials
provided with the distribution.
* Neither the name of the Cryst nor the names of its contributors may
be used to endorse or
promote products derived from this software without specific prior
written permission.
THIS SOFTWARE IS
PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND ANY
EXPRESS OR
IMPLIED WARRANTIES,
INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
AND FITNESS FOR A
PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
HOLDER OR
CONTRIBUTORS BE
LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
CONSEQUENTIAL
DAMAGES (INCLUDING,
BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS
OF USE,
DATA, OR PROFITS; OR
BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
WHETHER
IN CONTRACT, STRICT
LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY
WAY OUT
OF THE USE OF THIS
SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/
/*
Copyright
(c) 2010, Cryst.
All rights reserved.
ソースコード形式かバイナリ形式か、変更するかしないかを問わず、以下の条件を満たす場合に
限り、再頒布および使用を許可します。
* ソースコードを再頒布する場合、上記の著作権表示、本条件一覧、および 下記免責条項を
含めること。
* バイナリ形式で再頒布する場合、頒布物に付属のドキュメント等の資料に、上記の著作権
表示、本条件一覧、および下記免責条項を含めること。
* 書面による特別の許可なしに、本ソフトウェアから派生した製品の宣伝または販売促進に、
Cryst の名前またはコントリビューターの名前を使用してはならない。
本ソフトウェアは、著作権者およびコントリビューターによって「現状のまま」提供されており、
明示黙示を問わず、商業的な使用可能性、および特定の目的に対する適合性に関する暗黙の保証
も含め、またそれに限定されない、いかなる保証もありません。著作権者もコントリビューター
も、事由のいかんを問わず、損害発生の原因いかんを問わず、かつ責任の根拠が契約であるか
厳格責任であるか(過失その他の)不法行為であるかを問わず、仮にそのような損害が発生する
可能性を知らされていたとしても、本ソフトウェアの使用によって発生した(代替品または代用
サービスの調達、使用の喪失、データの喪失、利益の喪失、業務の中断も含め、またそれに限定
されない)直接損害、間接損害、偶発的な損害、特別損害、懲罰的損害、または結果損害につい
て、一切責任を負わないものとします。
*/
#include
<stdio.h>
#include
<stdlib.h>
#include
<sys/stat.h>
// コンパイル方法 gcc -O4
-Wall -m486 -o CThead2voxel CThead2voxel.c
//
// +---------------+- - - - - - - - - - - - - - - --
//#define MAX_PATH
1024 // | ヘッダー情報
|
ヘッダー情報.vxSize -->↑
#define
LX
256
//
+---------------+
|
#define LY
256
// | コメント部
|(コメント部は無くても良い) |
#define
LZ
113
// +---------------+--- <- ヘッダー情報.vxOffByte |
#define LZEX
(LZ*2-1) //
| Voxel Data | |
ヘッダー情報.vxSizeImage ↓
// +---------------+- - - - - - - - - - - - - - - --
typedef struct
VOXELHEADER { // Ver 0.1 ボクセルのヘッダー情報
int
vxType; //
int 4byte "VXL\0" 0x004C5856
int
vxSize; //
int 4byte ファイル全体の大きさ[byte]
int
vxOffByte; // int 4byte
ファイルの先頭からVoxelデータまでのオフセット(Byte)
int
vxLatitude; // int 4byte
Voxelの横 // 横横...横--- 縦個連続(1層分)
int
vxLongitude; // int 4byte Voxelの縦
//
: |
高さ分連続(n層分)
int
vxAltitude; // int 4byte Voxelの高さ // 横横...横---
int
vxBitCount; // int 4byte Voxelのデータを表現するビット数
int
vxSizeImage; // int 4byte Voxelデータのバイト数 lx*ly*lz*sizeof(VOXEL)
} VOXELHEADER ;
typedef struct
BIGENDIAN { unsigned char B1, B0 ;
} BIGENDIAN ;
typedef struct
LITTLEENDIAN { unsigned char B0, B1 ;
} LITTLEENDIAN ;
//
現使用環境では、アライメント調整は不要 #pragma pack(push,1)
typedef union ENDIAN { //
データ並び(エンディアン)の入れ替え用(バイトオーダーを変更)
BIGENDIAN BE ;
LITTLEENDIAN LE ;
unsigned short US ;
} ENDIAN ;
VOXELHEADER vxhead =
{ 0x004C5856, sizeof(VOXELHEADER)+LX*LY*LZEX*sizeof(unsigned short),
sizeof(VOXELHEADER), LX, LY, LZEX, 16, LX*LY*LZEX*sizeof(unsigned
short) } ;
unsigned short int
voxel[LZEX][LY][LX] ; // CThead.tar.gz のサイズが決まっている
// LZEX == (LZ*2-1) // X:Y:Z aspect調整用(Z方向を2倍に伸張)
int main(int argc,
char *argv[])
{
register ENDIAN
endian ;
register
int i, here, x, y ;
register
FILE *fp, *fpm ;
struct
stat fileInfo ;
char
name[MAX_PATH], *fname="CThead.vxl" ;
if( (argc != 2) && (argc != 3) ) {
fprintf( stderr, "\nusage: %s input_raw_data_dir
[output_voxel_file]\n", argv[0] ) ;
fprintf( stderr, "\n\tThe Stanford volume data archive
からCTデータをダウンロードします。\n" ) ;
fprintf( stderr,
"\thttp://www-graphics.stanford.edu/data/voldata/CThead.tar.gz\n" ) ;
fprintf( stderr, "\tアーカイバーを展開(解凍)します。 ディレクトリ CThead が作成されます。\n" ) ;
fprintf( stderr, "\t通常使用ではこのディレクトリを指定します。 %s CThead\n", argv[0] ) ;
exit(1) ;
} else if( argc == 3 ) fname=argv[2] ;
for( i=1; i<=LZ; i++ ) { // LZ 個のデータをディスクからメモリーに読み込む
here = (i-1) * 2 ; // 補完用データ層を考慮した読み込み位置の計算
snprintf( name, MAX_PATH -1, "%s\\CThead.%d", argv[1], i ) ;
fprintf( stdout, "'%s'\r", name ) ; fflush(stdout) ;//CT画像のファイル名
if ( (fp=fopen(name,"rb")) == NULL ) { // 指定ディレクトリからの読み込み
fprintf( stderr, "'%s' open error.\n", name ) ;
exit(1) ;
} else if( fread(&voxel[here][0][0], LX*LY*sizeof(unsigned
short),
1, fp) != 1 ) {
fprintf( stderr, "'%s' read error.\n", name ) ;
fclose(fp) ; exit(1) ;
} else fclose(fp) ;
#define ENDIANISINTEL
#ifdef
ENDIANISINTEL
// ENDIANISINTEL が宣言されている場合に有効
for( y=0; y<LY; y++ ) {
// データ並び(エンディアン)の入れ替え処理
for( x=0; x<LX; x++ ) { // short(2バイト) の上下バイトの入れ替え
endian.LE.B0 = ((union ENDIAN)(voxel[here][y][x])).BE.B0 ;
endian.LE.B1 = ((union ENDIAN)(voxel[here][y][x])).BE.B1 ;
voxel[here][y][x] = endian.US ;
}
} // fprintf( stdout, "データをINTEL(リトルエンディアン)に変換しました\n" ) ;
#endif
}
fprintf( stdout, "\n\nCT データの読み込みが完了しました\n" ) ;
for( i=0; i<LZ-1; i++ ) { // X:Y:Z aspect調整処理: Z方向を2倍に伸張する
for( y=0; y<LY; y++ ) {
for( x=0; x<LX; x++ ) { // 補完の精度は無視、単純な補完処理
voxel[i*2+1][y][x] = ( voxel[i*2][y][x] + voxel[(i+1)*2][y][x] ) / 2 ;
}
}
}
fprintf( stdout, "CT データの補完作業が完了しました\n" ) ;
for( i=0; i<LZEX; i++ ) { // オリジナルの符号なし16ビットデータを処理用に加工する
for( y=0; y<LY; y++ ) {
// 上位の4ビットのみを使用 <- 5ビットの誤り
for( x=0; x<LX; x++ ) { // 1データを8ビットに変換し、上位の8ビットは使用しない
voxel[i][y][x] = (0xF80 & voxel[i][y][x]) >> 4 ; // 0x0F80 ⇔ 0000 1111 1000 0000
}
}
}
fprintf( stdout, "CT データの変換作業が完了しました\n" ) ;
// Voxel データの書き出し処理
fileInfo.st_size = 0 ; // メッセージファイルの(名前は固定"massage.html")の処理
if ( (fpm=fopen("massage.html","rb")) != NULL ) { // コメントファイルがある場合
if ( fstat(fileno(fpm), &fileInfo) != 0 ) {
fprintf( stderr, "'%s' stat error.\n", "massage.html" );
fclose(fpm) ;
} else if( fileInfo.st_size == 0 ) fclose(fpm) ;
fprintf( stdout, "コメントファイル '%s:%d Byte' があります。\n", "massage.html",
(int)fileInfo.st_size );
vxhead.vxSize += fileInfo.st_size ;
vxhead.vxOffByte += fileInfo.st_size ;
} else fprintf( stdout, "Voxel データに埋め込むコメントファイル'%s'は、見つかりませんでした。\n",
"massage.html" );
// Voxelデータの書き出しファイル名は、fname で指定される
if ( (fp=fopen(fname,"wb")) == NULL ) {
// Voxel データの書き出し用ファイル作成
fprintf( stderr, "'%s' open error.\n", fname ) ;
exit(1) ;
} else if( fwrite(&vxhead, sizeof(VOXELHEADER), 1, fp) != 1 )
{//ヘッダーの書き出し
fprintf( stderr, "'%s' write error.\n", fname ) ;
fclose(fp) ; exit(1) ;
}
if( fileInfo.st_size != 0 ) { // コメントファイルがある場合の処理(コメントの書き出し)
register int i=0 ;
while( i++<fileInfo.st_size ) fputc( fgetc(fpm), fp ) ;
fclose(fpm) ;
} // コメントのインプラント終了
if( fwrite(voxel, vxhead.vxSizeImage, 1, fp) != 1 ) {// Voxel データ本体の書き出し
fprintf( stderr, "'%s' write error.\n", fname ) ;
fclose(fp) ; exit(1) ;
}
fclose(fp) ;
return 0 ;
}