Vorlesung: Scientific Visualization

Veranstaltung

  • Dozent(en):
  • Zeiten: Di. und Do. 15 (c.t.) - 17, B-IT Hörsaal
  • Veranstaltungsnummer: B-IT 11ss-01706
  • Studiengang: B-IT Master Media Informatics , Bachelor
  • Diplom-Fachgebiet: B
  • Prüfungen: Nach Vereinbarung (12.7., 5.8., 12.8.)

Übung

Beschreibung

Scientific Visualization beschäftigt sich mit allen Aspekten, die mit der visuellen Repräsentation von (großen) Datensätzen aus wissenschaftlichen Experimenten oder Simulationen zusammenhängen, um ein besseres Verstehen oder eine einfache Repräsentation komplexer Phänomene zu ermöglichen.

In dieser Vorlesung wird eine Einführung in die Hauptkonzepte der Scientific Visualization gegeben. Ausgehend von der Visualisierungspipeline und der Klassifikation von Mapping-Methoden werden Visualisierungsalgorithmen und datenstrukturen für verschiedene Arten von Anwendungen und Szenarien vorgestellt. Themen dieser Vorlesung sind unter anderem: Verwendung von Farben in der Scientific Visualization, große geometrische Modelle (wie z. B. Terrain-Modelle und Finite-Element-Modelle aus der Automobilindustrie), kartesische 3D Scalarfelder (wie z. B. medizinische CT-Daten), unstrukturierte 3D-Vektorfelder (z. B. von Computational Fluid Dynamics Simulationen), Tensorfelder und Informationsvisualisierung (wie z. B. Tabellen und Graphen). Durch das Lösen von Programmieraufgaben soll praktische Erfahrung in der Visualisierung gesammelt werden.

Wichtiger Hinweis für Studenten der Uni Bonn:
Es ist prinzipiell auch möglich, diese Vorlesung im Rahmen des Bachelor- oder Master-Programms der Universität Bonn zu hören. Dazu muss zu Semesterbeginn ein Antrag auf Anerkennung der Leistungspunkte aus dieser B-IT-Veranstaltung im Prüfungsamt bei Frau König gestellt werden (pa@REMOVETHISPART.informatik.uni-bonn.de).

Die Vorlesung findet im B-IT-Gebäude statt, Dahlmannstr. 2 (externAnfahrtsbeschreibung).

Folien

Übungsaufgaben

Übung 1: Basics
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 197 KB)

Hinweis: Aufgabe 2 kann wahlweise in C++ oder Java gelöst werden. Im Allgemeinen empfehlen wir C++ zu benutzen. Siehe die nachfolgenden READMEs für weitere Details.

Übung 2: Triangulation and Interpolation
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 225 KB)
Übung 3: Fourier Transform and Filtering
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 327 KB)
Übung 4: Height Fields and Isolines
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 333 KB)

Hinweis: Die folgende Daten-/Bild-Datei darf nur im Rahmen dieser Vorlesung benutzt werden!

Übung 5: Glyphs and Parallel Coordinates
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 583 KB)
Übung 6: Principal Component Analysis
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 402 KB)

Hinweis: Die folgenden Dateien dürfen nur im Rahmen dieser Vorlesung benutzt werden!

Übung 7: Volume Visualization Basics and MDS
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 166 KB)
Übung 8: Volume Visualization 2
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 333 KB)
Übung 9: Line Integral Convolution
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 284 KB)
Übung 10: Particle Tracing
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 290 KB)
Übung 11: Lecture Recap
Übungsblatt  (PDF-Dokument, 93 KB)

Weitere Dokumente

Literatur

  • Alexandru C. Telea: Data Visualization - Principles and Practice, AK Peters, 2008 (verfügbar in der Informatik-Bibliothek)