Gate 7.2的学习笔记（一）

一、Gate的简介

GATE是国际OpenGATE协作开发的高级开源软件，致力于医学成像和放射治疗的数值模拟。它目前支持模拟发射断层扫描（正电子发射断层扫描 - PET和单光子发射计算机断层扫描 - SPECT），计算机断层扫描（CT），光学成像（生物发光和荧光）和放射治疗实验。使用易于学习的宏观机制来配置简单或高度复杂的实验设置，GATE现在在新的医学成像设备的设计，采集协议的优化和图像重建算法的开发和评估中起着关键作用，校正技术。也可用于放射治疗实验中的剂量计算。

二、Gate的使用

1、使用Gate不需要任何C ++编程，这得益于扩展了Geant4的本机命令解释器的专用脚本机制。此接口允许用户仅使用命令脚本运行Gate程序。要执行操作，用户必须以交互模式输入命令，或者构建包含有序命令集合的宏文件。

2、宏是ASCII文件（具有’.mac’扩展名），其中每行包含命令或注释。命令是GEANT4或Gate脚本命令; 注释以字符“＃”开头。宏可以在Gate中的命令解释器中执行，也可以将其作为命令行参数传递给Gate，或者通过从另一个宏调用。宏或一组宏必须包括以正确顺序描述模拟的不同组件的所有命令。通常这些组件是可视化，体积（几何），系统，数字化仪，物理，初始化，源，输出和开始的定义。

3、通常，有一个主宏调用更具体的宏。分割宏允许用户在其他几个模拟中重新使用这些宏中的一个或多个，和/或组织所有命令的集合。

三、以SPECT为例介绍Gate的使用

1、Gate运行的规则

2、在SPECT例子中所有的命令集合在benchSPECT.mac文件中，其中在vis.mac是可视化的命令，用户需要根据卷定义模拟的几何。所有卷都按照树结构链接在一起，其中每个分支表示一个卷。每个体积的特征在于形状，大小，位置和材料组成。分配给新卷的默认资料是Air。可用资源列表在GateMaterials.db文件中定义。

3、有几种可用于可视化的工具OpenGL，VRML，DAWN。可以根据GEANT4配置步骤中选择的可视化选项激活它们。在开发新几何时，在线可视化是一个有用的工具。它允许人们目视检查扫描仪几何（位置，物理体积重叠等）。一旦检查了几何体，并且想要运行完整的仿真，建议禁用在线可视化，以免CPU过载。

Gate中的可视化命令在vis.mac文件中

/vis/open OGLSX      ＃打开可视化命令 OGLSX为存储模式/vis/viewer/set/viewpointThetaPhi 60 60    ＃设置视角/vis/viewer/zoom 1.5         ＃设置缩放因子/vis/drawVolume             ＃告诉观察者绘制体积/vis/viewer/flush             /tracking/verbose 0/tracking/storeTrajectory 1  ＃每次运行的轨迹应该一起绘制，不存储轨迹= 0; 存储轨迹= 1 /vis/scene/add/trajectories /vis/scene/endOfEventAction accumulate 10 ＃请求查看器在事件结束时刷新点击，轨迹等。或积累图纸，检测器保留或重新绘制。