Lecture: Scientific Visualization

Course

Lecturer(s):
- Prof. Dr. Reinhard Klein
Website:
Start:
Dates: Fr. 13:00-15:30, HS 1
Course number:
Curriculum: Diploma (Graduate)
Requirements:
Diploma Area: B
Effort:
Max. Participants:
Exams:
Follow-up/Side-events:

Exercises

Tutor(s):
- Dipl.-Inform. Alexander Greß
- Dipl.-Inform. Markus Schlattmann
Start:
Dates: Mo. 9:00 – 11:00, N 218 (CG-Pool)
Course number:

Description

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.

Slides

Introduction (PDF document, 5.1 MB)
Basics (PDF document, 2.3 MB)
Interpolation and Filtering (PDF document, 1.6 MB)
Basic Mapping Techniques (PDF document, 4.2 MB)
Volume Visualization 1 (PDF document, 7.2 MB)
Volume Visualization 2 (Direct Volume Rendering) (PDF document, 4.4 MB)
Vector Field Visualization (PDF document, 8.4 MB)
Tensor Visualization (PDF document, 2.2 MB)
Information Visualization (PDF document, 10.1 MB)
Terrain Visualization (PDF document, 3.2 MB)
Summary (PDF document, 541 KB)
- Beispiel eines Visualisierungsprojektes (PDF document, 4.2 MB)

Assignment Sheets

	Exercise 1: Grundlagen Assignment sheet (PDF document, 397 KB) CMakeLists.txt (plain text document, 306 Bytes) scivis-ex1-2.cpp (C++ source code, 5.1 KB)
	Exercise 2: Triangulation und Filterung Assignment sheet (PDF document, 27 KB)
	Exercise 3: Isoflächen und Volumenvisualisierung Assignment sheet (PDF document, 352 KB) CMakeLists.txt (plain text document, 0.9 KB) headsq-half.zip (ZIP archive, 1.6 MB)
	Exercise 4: Volumenrendering und Streamlines Assignment sheet (PDF document, 254 KB) bluntfin.zip (ZIP archive, 791 KB)
	Exercise 5: Partikelsysteme Assignment sheet (PDF document, 132 KB) vtkAnimatedStreamPoints.cpp (C++ source code, 4.0 KB) vtkAnimatedStreamPoints.h (C header, 2.6 KB)
	Exercise 6: Line Integral Convolution Assignment sheet (PDF document, 615 KB) Baltic-Sea-surface-velocities-Unstructured.vtu (XML document, 317 KB) Vector3.h (C header, 4.5 KB) vtkSimpleLICFilter.cpp (C++ source code, 5.4 KB) vtkSimpleLICFilter.h (C header, 1.3 KB)

Additional Documents

Fast and Resolution Independent Line Integral Convolution (PDF document, 654 KB)
Hinweise zur CMake- und VTK-Installation (Building of VTK Samples and SciVis Exercises) (plain text document, 2.2 KB)
Java-Kurs 'Computer-Graphik spielend lernen' (link)
VTK 5.0.3 Documentation (external link)