10、迈向虚拟图谱的高级交互式可视化

迈向虚拟图谱的高级交互式可视化

1. 引言

自 16 世纪以来，“图谱”一词就被用于描述地理地图集。在医学领域，人体解剖图谱是对人体形态结构知识进行收集的插图和描述性文本集合，例如 Netter 的《人体解剖图谱》，它通过手绘插图、注释放射图像和快速查询表来描绘人体，其主要目的是增进对解剖学的理解以及其在医学中的应用。解剖图谱在医学教育和临床实践中都是重要的参考，提供关于形状、位置和结构关系的信息。

随着计算能力的提升，构建虚拟图谱成为可能。虚拟图谱不仅可以作为文本和插图的数字集合，还能实现对人体解剖结构更高级的表示，例如构建标准解剖结构的虚拟三维参考模型。这些模型允许进行诸如旋转、缩放以及显示和隐藏结构等交互操作，这是传统插图无法实现的。与传统印刷图谱相比，虚拟图谱具有诸多优势：
- 内容创建 ：突破了印刷材料的限制，如 3D 重建等。
- 内容管理 ：可以持续添加新内容。
- 信息查询 ：结合复杂的（可视化）查询技术，让研究人员通过简单交互获取大量信息。

这些优势促使生物医学领域创建了众多不同的虚拟图谱，如 Allen 脑图谱、DigiMouse 图谱和成人人类大脑转录组图谱等。目前有机会运用超越传统静态参考集合的高级可视化和交互技术。接下来将介绍虚拟生物医学图谱的任务和应用、可视化技术、交互和导航策略，并探讨面临的挑战和机遇。

2. 生物医学图谱的任务和应用

虚拟图谱可支持多种任务和应用领域，具体如下：

2.1 教育

传统解剖图谱常用于教育，虚拟