Vorlesung: Scientific Visualization

Veranstaltung
- Dozent(en):
- Beginn: Mon., 08.04.2013
- Zeiten: Mo. 11:00-12:30, Mi. 11:00-12:30, B-IT Rheinsaal
- Veranstaltungsnummer: (summer term 2013: B-IT 13ss-01706)
- Studiengang: B-IT Master Media Informatics , Bachelor
- Diplom-Fachgebiet: B
- Prüfungen: Mo. 15.07.2013 11:00-13:00, Nachklausur: 19.09.2013 10:00-12:00
Übung
- Betreuer:
- Beginn: 11.04.2013
- Zeiten: Do. 09:00-10:30, B-IT Hörsaal
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. Die Vorlesung findet im B-IT-Gebäude statt, Dahlmannstr. 2 (Anfahrtsbeschreibung).
Folien
- Organization (PDF-Dokument, 799 KB)
- Introduction (PDF-Dokument, 2.9 MB)
- Basics (PDF-Dokument, 1.5 MB)
- Interpolation and Filtering (PDF-Dokument, 1.9 MB)
- Volume Visualization 1 Slicing and Basic DVR (PDF-Dokument, 1.8 MB)
- Advanced Volume Rendering (PDF-Dokument, 2.4 MB)
- Isosurfaces (PDF-Dokument, 1.4 MB)
- Advanced Isosurfacing (PDF-Dokument, 1.1 MB)
- Ridges and Valleys (PDF-Dokument, 2.2 MB)
- Vector Field Glyphs and Curves (PDF-Dokument, 2.2 MB)
- Geometry Based Flow Visualization (PDF-Dokument, 2.3 MB)
- Image Based Flow Visualization (PDF-Dokument, 3.0 MB)
- Feature Based Flow Visualization (PDF-Dokument, 2.7 MB)
- Tensor Visualization Introduction (PDF-Dokument, 1.8 MB)
- Tensor Streamlines and Glyphs (PDF-Dokument, 2.5 MB)
- Feature Based Tensor Vis (PDF-Dokument, 2.4 MB)
- InfoVis (PDF-Dokument, 2.5 MB)
Übungsaufgaben
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Übung 1: Basics Übungsblatt (PDF-Dokument, 298 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.
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Übung 2: Grids Übungsblatt (PDF-Dokument, 446 KB)
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Übung 3: Triangulation and Interpolation Übungsblatt (PDF-Dokument, 334 KB)
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Übung 4: Fourier Transform and Filtering Übungsblatt (PDF-Dokument, 660 KB)
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Übung 5: Raycasting Übungsblatt (PDF-Dokument, 383 KB)
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Übung 6: Octree Übungsblatt (PDF-Dokument, 134 KB)
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Übung 7: Ridges Übungsblatt (PDF-Dokument, 518 KB)
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Übung 8: Line Integral Convolution Übungsblatt (PDF-Dokument, 486 KB)
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Übung 9: Particle Tracing Übungsblatt (PDF-Dokument, 575 KB)
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Übung 10: Tensor Visualization Übungsblatt (PDF-Dokument, 391 KB)
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Übung 11: Trial Exam Übungsblatt (PDF-Dokument, 170 KB) |
Weitere Dokumente
- Finite-differences-on-non-uniform-grids (PDF-Dokument, 50 KB)
- Slides - Exercise 1 - VTK-Pipeline and Smart Pointers (PDF-Dokument, 721 KB)
- Slides - Exercise Notes (PDF-Dokument, 617 KB)
- VTK and Paraview Installation Guide (einfaches Textdokument, 2.7 KB)
-
CMake homepage (externer Link)
-
ParaView homepage (externer Link)
-
VTK 5.10 Documentation (externer Link)
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VTK download page (externer Link)
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VTK Smart Pointer Tutorial (externer Link)
- Java-Applet 'Fourier Analysis and Sampling Theorem' (Link)
Literatur
- Alexandru C. Telea: Data Visualization - Principles and Practice, AK Peters, 2008 (verfügbar in der Informatik-Bibliothek)