• Thema: Volumenvisualisierung unstrukturierter Gitter
• Referent: Markus Üffinger
• Termin: 17.01.05
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Zusammenfassung

Bei Numerischen Simulationen fallen oft Volumendatensätze auf unstrukturierten Gittern an (Bild 1). Datensätze von der Größe mehrerer Gigabyte sind keine Seltenheit. Diese sollen möglichst interaktiv visualisiert werden. Standard 'Brute Force' Verfahren gelangen hierbei allerdings sehr schnell an ihre Grenzen. Ausserdem können sie nur mit strukturierten Gittern umgehen. Deshalb sind spezielle hierarchische Verfahren die bessere Wahl. In diesem Vortrag werden zwei Verfahren vorgestellt:

Der erste Algorithmus ermöglicht eine interaktive Darstellung unstrukturierter Gitter mit aktueller 3D Grafikhardware. Die Darstellungsqualität wird während des Rendervorgangs adaptiv angepasst und optimiert. Dabei wird versucht eine vorgegebene Bildrate (fps) einzuhalten (Bild 2). Der Benutzer des Systems kann aber auch (evtl. auf Kosten der Interaktivität) an bestimmten 'Regions of Interest' (ROI) die Bildqualität verfeinern (Bild 4).

Ein zweiter Algorithmus arbeitet auf unstrukturierten Hexaeder Gittern. In einem Bottom-Up Ansatz werden pro Schritt je zwei benachbarte Zellen in homogenen Bereichen des Gitters verschmolzen. So entstehen immer gröbere Gitter mit unterschiedlichen Zellgrößen. Diese können zu einer kontinuierliche Level-Of-Detail (LOD) Hierarchie zusammengefasst werden. Visualisiert werden die roben Gitter mit einem angepassten 'Cutting Plane' Verfahren (Bild 5)

Bilder

(Bild 1,2) unstrukturiertes Gitter (links), strukturiertes Gitter (rechts) (curvilinear grid)

(Bild 3) Datensatz mit 1 Million tetrahedra, 10 fps vorgegeben, interaktive Darstellung:

(Bild 4) Verfeinerte Darstellung. Nicht Interaktiv:

(Bild 5) Cutting Plane

Literatur

• Leven, J., Corso, J., Cohen, J., Kumar, J.; Interactive visualization of unstructured grids using hierarchical 3D textures, IEEE Symposium on Volume Visualization and Graphics 2002.
• Sreevalsan-Nair, J., Linsen, L., Ahlborn, B., Green, M., Hamann, B.; Hierarchical Visualization of Large-scale Unstructured Hexahedral Volume Data, Lake Tahoe Workshop on Collaborative Virtual Reality and Visualization, 2003.