Lecture: Scientific Visualization

Course

Lecturer(s):
- Prof. Dr. Reinhard Klein
Website:
Start:
Dates: Fr. 13:00-15:30, N 213
Course number:
Curriculum: Diploma (Graduate)
Requirements:
Diploma Area: B
Effort:
Max. Participants:
Exams:
Follow-up/Side-events:

Exercises

Tutor(s):
- Dipl.-Inform. Alexander Greß
- Dr. Pavel Borodin
Start:
Dates: Fr. 15:30 – 17:00, N 218 (CG-Pool)
Course number:

Description

Scientific Visualization beschäftigt sich mit allen Aspekten, die mit dervisuellen Repräsentation von (meist großen) Datensätzen aus wissenschaftlichenExperimenten oder Simulationen zusammenhängen, mit dem Ziel, durch dieVisualisierung ein besseres Verständnis oder eine vereinfachte Darstellungsweisekomplexer Phänomene zu erhalten.

Diese Vorlesung führt in die wichtigsten Konzepte der Scientific Visualizationein. Basierend auf der Visualisierungs-Pipeline und der Klassifikation vonMapping-Verfahren werden Visualisierungsalgorithmen und Datenstrukturen fürdiverse Applikationen und Szenarien präsentiert.

Zu den Themen der Vorlesung gehören: die Verwendung von Farben in der ScientificVisualization, große geometrische Modelle (wie z.B. Landschaftsmodelle oderFinite-Element-Modelle aus der Automobil-Industrie), kartesische 3D-Skalarfelder(wie z.B. medizinische CT-Daten), unstrukturierte 3D-Vektorfelder (z.B. aus derComputational Fluid Dynamics), Tensorfelder und Informationsvisualisierung (wiez.B. Tabellen und Graphen).

In den Übungen soll praktische Erfahrung in Scientific Visualization gesammeltwerden, u.a. durch den Einsatz von Visualisierungssystemen wie AVS zur Lösungkleinerer Visualisierungsaufgaben.

Slides

Introduction (PDF document, 4.7 MB)
Basics (PDF document, 1.6 MB)
Interpolation and Filtering (PDF document, 1.2 MB)
Basic Mapping Techniques (PDF document, 3.7 MB)
Volume Visualization 1 (PDF document, 6.4 MB)
Volume Visualization 2 (Direct Volume Rendering) (PDF document, 4.6 MB)
Tensor (PDF document, 2.8 MB)
Information Visualization (PDF document, 3.8 MB)
Non-Photorealistic Methods (PDF document, 5.0 MB)
Appendix (PDF document, 1.1 MB)
- A Morphable Model for the Synthesis of 3D Faces (Siggraph 99) (MPEG video, 41 MB)

Assignment Sheets

	Exercise 1: Datentypen und Datenstrukturen Assignment sheet (PDF document, 223 KB) climscal.fld (ASCII C program text, with CRLF line terminators, 629 Bytes) climvect.fld (ASCII C program text, with CRLF line terminators, 708 Bytes) intro.zip (ZIP archive, 1.0 MB) worldrec.fld (ASCII C program text, with CRLF line terminators, 480 Bytes)
	Exercise 2: Interpolation und Differentiation Assignment sheet (PDF document, 342 KB)
	Exercise 3: Fourier-Analyse und Abtasttheorem Assignment sheet (PDF document, 177 KB)
	Exercise 4: Höhenfelder und Farbcodierung Assignment sheet (PDF document, 415 KB) temps.dat (ASCII text, 9.3 KB) temps.fld (ASCII text, with CRLF line terminators, 155 Bytes)
	Exercise 5: Volumenvisualisierung Assignment sheet (PDF document, 240 KB)
	Exercise 6: Vektorfeldvisualisierung Assignment sheet (PDF document, 430 KB)
	Exercise 7: Line Integral Convolution Assignment sheet (PDF document, 162 KB) avs-user-project.zip (ZIP archive, 74 KB) images.zip (ZIP archive, 419 KB)

Additional Documents

AVS Express Visualization Edition - Student Workbook (PDF document, 1.8 MB)
Fast and Resolution Independent Line Integral Convolution (PDF document, 654 KB)
Introduction to AVS Express Visualization Edition (PDF document, 3.1 MB)