Visual3D Philosophy/it

Filosofia Visual3D

La tecnologia motion capture e le tecniche per l'analisi quantitative sono relativamente nuove ed ancora in evoluzione. Questo lavoro è dettagliato, e pieno di possibilità di errore. Gli strumenti software come Visual3D aiutano, eliminando comuni errori di calcolo e facendo si che la storia dell'elaborazione di tutti i dati sia disponibile per essere ispezionata e ricontrollata. Poco può fare, comunque, un sistema automatico per proteggere contro l'inserimento errato di dati o di presupposizioni ingiustificate — "quello dipende da voi."

Per esempio, dovete essere a conoscenza di qualsiasi pre-elaborazione fatta dalle telecamere o dal produttore dell'attrezzatura analogica. Alcuni venditori interpolano e/o filtrano i dati prima di creare un file output per l'analisi. Fanno questo per far si che il loro output abbia un "aspetto migliore", per ragioni commerciali. Qui a C-Motion noi crediamo che questa pratica possa avere effetti potenzialmente dannosi sulla valutazione del risultato clinico e/o di ricerca. Le invalidità fisiche e i problemi dei pazienti possono essere completamente nascosti o minimizzati in questa maniera. I ricercatori che usano questi sistemi non riusciranno a creare risultati riproducibili senza documentare pienamente le presupposizioni della pre-elaborazione, gli algoritmi, e i risultati prima di qualsiasi analisi. Non esitate a contattare C-Motion se non siete sicure di come il vostro sistema generi e fornisca i suoi dati. In alcuni casi, l'attività di pre-elaborazione può essere spenta.

In fine, consigliamo che gli esperimenti per l'acquisizione dei movimenti siano progettati con l'approccio all'analisi e i modelli determinati in anticipo, prima di provare a catturare qualsiasi dato. Per esempio, il tipo di analisi che pianificate di compiere solitamente avrà implicazioni su come la calibrazione dell'acquisizione del movimento e i markers sono posizionati. Visual3D può interpretare una varietà di configurazioni marker target, quindi potete posizionare i markers come avete sempre fatto, provare metodi alternativi, e ideare nuove configurazioni che sono ottimizzate per situazioni specifiche. Il programma si adatta anche a sistemi di coordinate provenienti da laboratori diversi, in questo modo potete interpretare i vostri dati come avete fatto nel passato e, se volete, analizzarli di nuovo automaticamente e presentarli in un sistema di coordinate diverso.

Attraverso il lavoro con svariati ricercatori, C-Motion ha sviluppato un corpo significativo di esperienza in tecniche d'acquisizione del movimento ed analisi dei dati; condividere questa conoscenza è diventato una parte importante dei servizi che forniamo agli utilizzatori di Visual3D. Crediamo fermamente che i principi appena descritti siano indispensabili, e siamo impegnati ad aiutarvi a capirli e ad applicarli al vostro lavoro.

Dati Originali ed Elaborati

Alcuni dei principi guida di Visual3D sono:

1. I dati originali devono essere mantenuti invariati

2. I dati elaborati dovrebbero contenere l'intera storia delle sequenze di elaborazione. La storia dell'elaborazione dovrebbe essere sufficiente per permettere la precisa rielaborazione dei segnali.

Con Visual3D, i vostri dati originali non sono mai modificati tranne che in casi eccezionali, come un errore identificabile nel file dati. I dati originali sono copiati in un archivio chiamato workspace, che contiene anche i vostri modelli, report e tutti i calcoli. I plug-in per la conversione dei dati leggono i vostri dati originali e mandano l'output direttamente al workspace. Nuovi dati elaborati durante l'analisi sono salvati nel workspace, assieme alla storia dettagliata dei calcoli e i loro input. L'intero workspace viene salvato in un file speciale, con l'estensione ".cmo" (per C-Motion Output); questi file sono adatti per essere condivisi tra ricercatori, mantenere achivi storici, e per la distribuzione come parte di un corso di studi avanzato.

La nostra diffidenza verso le presupposizioni ingiustificate, è uno dei motivi per cui riteniamo giusto salvare i dati nella forma più "grezza" possibile, ci sono limiti a questo criterio perché Visual3D in realtà non interpreta i dati Motion Capture 2D originali della telecamera.

Per esempio, se abbiamo solamente dati pre-elaborati di forze vincolari al suolo da una piattaforma di forza come input, dobbiamo fare una presupposizione (possibilmente ingiustificata) che tutte le proprietà, le calibrazioni e le elaborazioni della piattaforma di forza siano stati perfetti, perché non c'è altro modo per validare i dati. Nella progettazione di Visual3D, e nei nostri tentativi di migliorarlo in modo incrementale nel tempo, abbiamo provato a rendere il lavoro con dati "grezzi" più indolore possibile, in modo da incoraggiarvi a fare lo stesso.

Conosci i tuoi dati

Idealmente, gli esperimenti motion-capture dovrebbero essere progettati con l'elaborazione dati ed il metodo d'analisi programmato in mente. Potreste non avere sempre questo lusso, per esempio, quando completate le analisi retrospettive di vecchi set di dati, ma la maggior parte delle volte, voi potreste e dovreste progettare i vostri studi dall'inizio (disposizione fisica, procedure, ed acquisizione dati) alla fine (report e possibili conclusioni).

Per ottenere risultati validi e riproducibili, dovete conoscere i vostri dati — da dove provengono, la loro natura specifica e le loro caratteristiche. Un aspetto ancora più importante è che dovete conoscere le presupposizioni che fate per quanto riguarda i vostri dati, e avere evidenza / sicurezza che queste presupposizioni siano giustificate. La conseguenza logica di questo principio è che le vostre analisi dovrebbero sempre cominciare con dati input più "grezzi" (non elaborati) possibili.

Un'appropriata calibrazione della strumentazione e le corrette procedure di controllo qualità sono indispensabili per una concreta materializzazione del principio "conosci i tuoi dati". C-Motion può aiutare con questi problemi tecnici critici.

Data Quality Assurance

Visual3D è uno strumento di analisi dei dati, non uno strumento di raccolta dati, e sicuramente non uno strumento per la calibrazione o il controllo qualità. Visual3D non può dirvi se i vostri strumenti motion-capture sono precisi, sincronizzati o calibrati. Le piattaforme di forza o i volume di cattura calibrati in modo errato producono dati sospetti, con il rischio connesso di una interpretazione errata. C-Motion ha un set di strumenti quality assurance, come il CalTester_Mode, che aiuta nel validare dati acquisiti in laboratorio.