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Amira (software)

Amira (pronunciado: Ah-meer-ah) es una plataforma de software para visualización, procesamiento y análisis de datos 3D y 4D. Thermo Fisher Scientific la está desarrollando activamente en colaboración con el Zuse Institute Berlin (ZIB) y la distribuye comercialmente Thermo Fisher Scientific, junto con su software hermano Avizo .

Descripción general

Amira [1] es un sistema de software extensible para visualización científica , análisis de datos y presentación de datos 3D y 4D. Es utilizado por miles de investigadores e ingenieros en el ámbito académico y la industria en todo el mundo. Su interfaz de usuario flexible y su arquitectura modular lo convierten en una herramienta universal para el procesamiento y análisis de datos de varias modalidades; por ejemplo, micro-CT , [2] PET , [3] Ultrasonido . [4] Su funcionalidad en constante expansión lo ha convertido en una solución versátil de análisis y visualización de datos, aplicable y utilizada en muchos campos, como la microscopía en biología [5] y la ciencia de los materiales , [6] biología molecular , [7] física cuántica , [8] astrofísica , [9] dinámica de fluidos computacional (CFD) , [10] modelado de elementos finitos (FEM) , [11] pruebas no destructivas (NDT) , [12] y muchos más. Una de las características clave, además de la visualización de datos, es el conjunto de herramientas de Amira para la segmentación de imágenes [13] y la reconstrucción de geometría . [14] Esto permite al usuario marcar (o segmentar) estructuras y regiones de interés en volúmenes de imágenes 3D utilizando herramientas automáticas, semiautomáticas y manuales. La segmentación se puede utilizar luego para una variedad de tareas posteriores, como análisis volumétrico, [4] análisis de densidad, [15] análisis de forma , [16] o la generación de modelos informáticos 3D para visualización , [17] simulaciones numéricas , [18] o prototipado rápido [19] o impresión 3D , por nombrar algunas. Otras características clave de Amira son la visualización multiplanar y de volumen , el registro de imágenes , [20] el rastreo de filamentos, [21] la separación y análisis de células, [16] la generación de mallas tetraédricas , [22] el rastreo de fibras a partir de datos de imágenes del tensor de difusión (DTI) , [23] la esqueletización , [24] el análisis de gráficos espaciales y la representación estereoscópica [25].de datos 3D en múltiples pantallas y entornos de realidad virtual inmersivos, incluidos CAVEs . [26] Como producto comercial, Amira requiere la compra de una licencia o una suscripción académica. Una versión de evaluación con todas las funciones, por tiempo limitado, está disponible para descarga gratuita.

Historia

1993–1998: Software de investigación

Las raíces de Amira se remontan a 1993 y al Departamento de Visualización Científica, dirigido por Hans-Christian Hege en el Instituto Zuse de Berlín (ZIB) . El ZIB es un instituto de investigación para matemáticas e informática . La misión del departamento de Visualización Científica es ayudar a resolver tareas computacional y científicamente desafiantes en medicina , biología , ingeniería y ciencia de los materiales . Para este propósito, desarrolla algoritmos y software para visualización de datos 2D, 3D y 4D y exploración y análisis con soporte visual. En ese momento, el joven grupo de visualización del ZIB tenía experiencia con los entornos de visualización extensibles y orientados al flujo de datos apE, [27] IRIS Explorer, [28] y Advanced Visualization Studio (AVS) , pero no estaba satisfecho con la interactividad , flexibilidad y facilidad de uso de estos productos para los no científicos informáticos.

Por lo tanto, el desarrollo de un nuevo sistema de software se inició en un proyecto de investigación [29] dentro de un centro de investigación colaborativo multidisciplinario orientado a la medicina. [30] Basándose en las experiencias que Tobias Höllerer había adquirido a finales de 1993 con la nueva biblioteca de gráficos IRIS Inventor , [31] se decidió utilizar esa biblioteca. El desarrollo del sistema de planificación médica estuvo a cargo de Detlev Stalling, quien más tarde se convirtió en el arquitecto de software jefe de Amira. El nuevo software se denominó "HyperPlan", destacando su aplicación objetivo inicial: un sistema de planificación para el tratamiento del cáncer por hipertermia . El sistema se estaba desarrollando en ordenadores Silicon Graphics (SGI) , que en ese momento eran las estaciones de trabajo estándar utilizadas para la computación gráfica de alta gama. El software se basaba en bibliotecas como OpenGL (originalmente IRIS GL ), Open Inventor (originalmente IRIS Inventor ) y las bibliotecas de interfaz gráfica de usuario X11 , Motif (software) y ViewKit . En 1998, X11/Motif/Viewkit fueron reemplazados por el kit de herramientas Qt .

El marco HyperPlan sirvió como base para cada vez más proyectos en el ZIB y fue utilizado por un número cada vez mayor de investigadores en instituciones colaboradoras. Los proyectos incluyeron aplicaciones en computación de imágenes médicas, visualización médica , neurobiología , microscopía confocal , visualización de flujo , análisis molecular y astrofísica computacional .

1998-actualidad: Producto con apoyo comercial

El creciente número de usuarios del sistema empezó a superar las capacidades que ZIB podía dedicar a la distribución y el soporte de software, ya que la misión principal de ZIB era la investigación algorítmica. Por ello, Hans-Christian Hege, Detlev Stalling y Malte Westerhoff fundaron la empresa derivada Indeed – Visual Concepts GmbH.

En febrero de 1998, el software HyperPlan recibió el nuevo nombre " Amira ", que no tiene nada que ver con la aplicación. Este nombre no es un acrónimo, sino que se eligió por su pronunciación en diferentes idiomas y por ofrecer una connotación adecuada, es decir, "mirar" o "asombrarse", del verbo latino "admirare" (admirar), que refleja una situación básica en la visualización de datos. [ cita requerida ]

Detlev Stalling y Malte Westerhoff llevaron a cabo un importante rediseño del software para convertirlo en un producto compatible con el mercado y que estuviera disponible también en ordenadores que no fueran de SGI. En marzo de 1999, la primera versión comercial de Amira se exhibió en la feria CeBIT de Hannover (Alemania) en los stands de SGI IRIX y Hewlett-Packard UniX (HP-UX) . En los doce meses siguientes se presentaron versiones para Linux y Microsoft Windows . Más tarde se añadió compatibilidad con Mac OS X. De hecho, Visual Concepts GmbH seleccionó a la empresa TGS, Inc. con sede en Burdeos (Francia) y San Diego (Estados Unidos) como distribuidora mundial de Amira y completó cinco lanzamientos importantes (hasta la versión 3.1) en los cuatro años siguientes.

En 2003, tanto Indeed – Visual Concepts GmbH como TGS, Inc. fueron adquiridas por Mercury Computer Systems, Inc. (NASDAQ:MRCY), con sede en Massachusetts, y pasaron a formar parte de la recién formada unidad de negocios de ciencias biológicas de Mercury , que más tarde se denominaría Visage Imaging. En 2009, Mercury Computer Systems, Inc. volvió a escindir Visage Imaging y la vendió a Promedicus Ltd (ASX:PME), con sede en Melbourne (Australia), un proveedor líder de sistemas de información radiológica y soluciones informáticas médicas. Durante este tiempo, Amira siguió desarrollándose en Berlín (Alemania) y en estrecha colaboración con ZIB, todavía dirigida por los creadores originales de Amira. TGS, ubicada en Burdeos (Francia), fue vendida por Mercury Computer Systems a un inversor francés y renombrada Visualization Sciences Group (VSG). VSG continuó trabajando en un producto complementario llamado Avizo , basado en el mismo código fuente pero personalizado para las ciencias de los materiales.

En agosto de 2012, FEI , hasta entonces el mayor distribuidor OEM de Amira, compró VSG y el negocio de Amira a Promedicus. Esto hizo que las dos hermanas de software, Amira y Avizo, volvieran a estar en manos de una sola empresa. En agosto de 2013, Visualization Sciences Group (VSG) se convirtió en una unidad de negocios de FEI. En 2016, FEI fue comprada por Thermo Fisher Scientific y pasó a formar parte de su división de Análisis de Materiales y Estructuras a principios de 2017.

Amira y Avizo siguen comercializándose como dos productos diferentes; Amira para ciencias de la vida y Avizo para ciencias de los materiales, pero ahora los esfuerzos de desarrollo se han vuelto a unir. Mientras tanto, el número de artículos científicos que utilizan el software Amira/Avizo es del orden de 10 mil. [ cita requerida ]

Opciones de Amira

Opción de microscopía

Lector DICOM

Opción de malla

Opción de esqueletización

Opción molecular

Opción de desarrollador

Opción neurológica

Opción de realidad virtual

Opción de datos muy grandes

Áreas de aplicación

Referencias

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