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# 分步指南
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## 下载数据
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这里提供来自 [Visible Human Project (VHP)](https://www.nlm.nih.gov/research/visible/visible_human.html) 的公开数据供您学习插件使用。这是一个男性头部的 CT 扫描图像，下载并解压到新文件夹中备用。
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[VHP_M_CT_Head.zip](https://drive.google.com/file/d/1bBGpt5pQ0evr-0-f4KDNRnKPoUYj2bJ-/view?usp=drive_link)
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VHP 原始影像数据以 DICOM 前身专有格式共享，使用较为复杂。现在所有数据已统一为标准 DICOM 格式并发布在 [NCI Imaging Data Commons (IDC)](https://portal.imaging.datacommons.cancer.gov/) 上，您也可以自行从 IDC 下载数据。
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## 导入数据
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点击顶部菜单 **Bioxel Nodes > Import Volumetric Data (Init) > as Scalar**，定位到解压后的文件夹，选择任意一个 DICOM 文件（不要选择多个，也不要选择文件夹），然后点击 **Import as Scalar**。
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您也可以通过将一个 DICOM 文件拖入 3D 视图来导入数据（部分 DICOM 文件没有扩展名，无法拖入）。
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读取数据可能需要一段时间，Blender 界面右下角会显示读取进度，读取成功后会弹出一个对话框。目前先忽略所有选项，直接点击确定，稍后我会解释这些选项的作用。
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导入过程涉及数据转换，因此需要等待更长时间，导入进度会显示在界面右下角。导入完成后，插件会创建一个新对象，其中包含一个新的几何节点，用于操作数据。这个新对象称为 **Container（容器）**。导入的数据作为 **Layer（图层）** 存储在容器中，通过 "Fetch Layer" 节点（红色）加载到容器的几何节点中，并转换为可渲染的 **Component（组件）**。
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接下来，让我们在 Blender 中预览数据。
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在容器的几何节点面板菜单中，点击 **Bioxel Nodes > Add a Slicer**。插件会插入一个名为 "Slice" 的节点，并创建一个新的平面对象 "Slicer"。点击 3D 视图右上角的 "Slice Viewer" 按钮进入预览模式，然后移动和旋转 "Slicer" 对象。您将看到数据的切片图像，任何使用过 DICOM 查看软件的人都会对此很熟悉。
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（如果点击 "Slice Viewer" 按钮后体积消失，保存文件并重启 Blender 即可修复。您也可以打开 Cycles 渲染器来查看切片平面。这是因为 EEVEE 未能重新加载着色器导致的。）
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"Slicer" 节点用于显示数据的切片，切片平面的位置由外部对象控制。这一步对于可视化并非必须，但它提供了一种在 Blender 中快速预览数据的方式。接下来，让我们将体数据转换为可渲染的对象。
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## 提取颅骨
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骨骼的 CT 值通常比软组织高得多，因此可以通过设置阈值来分离骨骼和软组织。在容器的几何节点面板菜单中，点击 **Add > Bioxel Nodes > Component > Cutout by Threshold** 添加一个 "Cutout" 节点，并将其连接在 "Fetch Layer" 节点和 "Output" 之间。然后将 "Cutout by Threshold" 节点的 "Threshold" 参数设置为 0.3，并打开 "With Surface" 选项。切换视图着色为 "Render Preview"。节点图和渲染结果如下图所示。
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如果希望渲染结果与上图一致，还需要将默认灯光类型从 "Point" 改为 "Area" 以提高亮度，并将颜色管理中的 Look 改为 "High Contrast"。
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您可以通过改变 "Threshold" 参数来理解它在塑造输出中的作用。如果您拖动参数时感到非常卡顿，可以暂时关闭 "Cutout" 节点中的 "With Surface" 选项。满意后再重新打开。此外，体渲染计算量很大，这也是导致卡顿的主要原因，因此建议先在 "Slice Viewer" 模式下调整参数，满意后再进行 Cycles 渲染。
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您可能考虑使用 GPU 来加快渲染速度，但请注意，由于 Bioxel Nodes 依赖 OSL（Open Shader Language），目前仅支持 Optix GPU。初次开启 GPU 渲染时，可能需要等待 Blender 加载相应的依赖项（屏幕会卡住），请耐心等待。
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虽然输出的组件看起来像网格对象，但它通过体数据保留了内部信息，因此当您切开组件时，会看到由体数据组成的不均匀截面，而不是像任何网格对象那样的空壳。让我们切开颅骨来观察其复杂的内部结构。
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## 切割和着色
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在容器的几何节点面板菜单中，点击 **Bioxel Nodes > Add a Cutter > Plane Cutter**，插件会插入一个 "Cut" 节点和一个 "Object Cutter" 节点。同时，它会创建一个新的平面对象 "Plane Cutter" 到场景中，此时您应该能看到颅骨已被切开。
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与 "Slicer" 对象类似，移动和旋转 "Plane Cutter" 会改变切割的位置和方向。请将 Cutter 对象调整为垂直方向，使其垂直切开颅骨，如下图所示。
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颅骨的 CT 值不均匀，这反映了骨质密度的差异。我们可以通过着色来增强这种差异的显示。在容器的几何节点面板菜单中，点击 **Add > Bioxel Nodes > Property > Set Color by Ramp 5** 添加 "Set Color" 节点，并连接在任何节点之后。将节点的 "From Min" 设置为 0.3，"From Max" 设置为 0.5，如下图所示。
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开启渲染后，您可以清楚地看到顶骨和牙齿被染成红色，这意味着这些区域的骨骼密度更高。您可以尝试调整 "Set Color" 节点的参数来了解它们的作用。如果您拖动参数时感到卡顿，可以暂时关闭 "With Surface" 并切换到 "Slice Viewer" 模式。
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## 变换
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您可能会发现颅骨的位置有些偏离原点，这是因为插件在导入过程中保留了原始数据记录的位置信息。如果需要更改位置，请不要直接在 3D 视图中移动容器（如平常操作 3D 对象那样）；插件提供了专门的 "Transform" 节点来处理变换。
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在容器的几何节点面板菜单中，点击 **Bioxel Nodes > Add a Locator**，插件会插入 "Transform Parent" 节点并创建一个新的空对象 "Locator"。如果您移动、旋转或缩放 "Locator"，颅骨也会随之变换。如果您希望旋转变换的原点设置在颅骨的几何中心，只需在 "Transform Parent" 节点之前添加一个 "ReCenter" 节点（Add > Bioxel Nodes > Transform > ReCenter），如下图所示。
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习惯了直接在 3D 视图中移动对象，您可能会觉得多一步来变换组件有些奇怪。这样做是考虑到一个容器中可能涉及多个组件，它们有不同的变换需求，以及未来重采样机制的开发计划，我稍后会详细说明。
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## 表面网格
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由顶点和面组成的网格是 3D 世界中的"最大公约数"。因此，为了与其他 3D 工作流程兼容，插件提供了 "To Surface" 节点（Add > Bioxel Nodes > Component > ToSurface），它将组件转换为网格。请注意，表面网格在容器的几何节点中不可编辑，只能连接到 "Transform" 和 "Shader" 节点。
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如下图所示，您可以连接 "Slime Shader" 节点（Add > Bioxel Nodes > Surface > Slime Shader）在 "To Surface" 节点之后，为表面赋予着色器，也可以连接 "Transform" 节点。
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如果您想编辑网格，在容器的几何节点面板菜单中，点击 **Bioxel Nodes > Extract from Container > Extract Mesh**，插件会创建一个以容器名称为前缀的新网格模型对象，然后您可以执行常规的 3D 操作，如数字雕刻、动画、导出为 3D 打印格式 stl 等。
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## 交付 Blender 文件
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图层缓存存储在临时文件夹中，插件的自定义节点链接到插件目录中的节点库文件。两者默认都存在于本地，如果您只将 Blender 文件交付给其他设备，文件将无法正常工作，因为资源缺失。
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因此，在交付 Blender 文件之前，您需要保存所有临时文件。步骤如下：
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1. 保存 Blender 文件
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2. 点击顶部菜单 **Bioxel Nodes > Save Node Library**，设置相对路径
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3. 点击顶部菜单 **Bioxel Nodes > Save All Layers Cache**，设置相对路径
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将 Blender 文件与本地节点库文件和图层缓存文件（可能不止一个）一起打包。
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如果您能按照文档走到这一步，您已经入门了！ |