• Thema: Techniken zur Visualisierung zeitabhängiger Volumendaten
• Referent: Jurij Gera
• Termin: 27.04.2007
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Zusammenfassung

Visualisierung zeitabhängiger Volumendaten findet in der Wissenschaft, der Medizin bei der Simulationen und auf weiteren Gebieten ihre Anwendung. Ergebnisse einer wissenschaftlichen Simulation oder einer Untersuchung können aufgrund ihrer Dimensionierung (drei räumliche und eine temporale Achse) große Datenmengen akkumulieren. Interaktive Visualisierung dieser Daten ist für die Wissenschaftler vom großen Interesse das Thema dieses Vortrags.

Als erstes verschaffen wir uns den Überblick über die verschiedenen gängigen Paradigmen zur Visualisierung von Volumendaten. Das sind Volumen Rendering, Isoflächenrekonstruktion und Vektorfeldvisualisierung. Auf das erste Paradigma zur Visualisierung von 3D Skalar-Feldern gehen wir genauer ein, insbesondere auf folgende Ansätze: 3D und 2D Texture Slicing, Ray Casting, Shear-Warp Factorization, Splatting, Cell Projection und Pre-Integrated Volume Rendering. Weiterhin lernen wir die Eigenschaften von Volumendaten kennen und untersuchen Möglichkeiten zu deren Kodierung und Rendering. Das Ziel ist es interaktive hardwarebeschleunigte Renderingraten zu erreichen. Dazu werden wir die einzelnen Instanzen auf dem Renderingpfad und die verschiedenen Kompressions- und Kodierungsverfahren kennen lernen und versuchen die Möglichkeiten der Hardwarebeschleunigung auszunutzen. Unter den behandelten Kodierungsarten sind palettenbasierte und zeitliche Kodierung, sowie die sog. Texturimplementierung.

Da die Visualisierung von Volumendaten naturgemäß hoch parallelisierbar ist wird Parallel Pipelined Rendering der nächste logische Schritt sein. Dabei werden Teile der Visualisierungssequenz aufgeteilt und von Großrechnern berechnet. Die berechneten Teilsegmente müssen zusammengesetzt und beim Betrachter dargestellt werden. Um das zügige Bildtransport zu gewährleisten kommen Bildkompressionsverfahren zum Einsatz. Bei vielen Techniken und Verfahren werden wir auch deren Leistungsfähigkeiten abschätzen. Zum Schluss fassen wir alles zusammen und diskutieren über die möglichen zukünftigen Entwicklungen auf dem Gebiet.

Bilder

Literatur

• Hansen and Johnson.: The Visualization Hankdbook. Techniques for Visualizing Time-Varying Volume Data. 2005
• Daniel Weiskopf.: GPU-Based Interactive Visualisation Techniques. Visualization of 3D Scalar Fields. 2007
• Chandrajit Bajaj.: Data Visualization Techniques. Visualization Paradigms and Efficient Techniques for Volume Rendering of Scalar Fields. 1999