Visualization Fusion
Bárbara Bellaver
Mariane Machado
Baseado no IEEE Visualization 2004 Contest, o objetivo principal deste
trabalho eram a visualização do Data Set de um furacão. No caso, o
furacão Isabel.
Problema: dataset muito grande e com grande número de variáveis acopladas.
Desafio: mostrar a correlação entre algumas destas variáveis em tempo real
utilizando a visualização para facilitar a análise das propriedades do furacão pois
uma simulação realista ajuda na previsão do comportamento do furacão,
possibilitando a prevenção de catástrofes
Apresentar funções de transferência para dados com alta faixa dinâmica,
analisar e propor métodos de correlacionar os dados, analisar como
trabalhar com dados na escala de 100 mb por timestep, apresentação
da simulação em tempo real.
Desenvolvimento: Foram testadas diversos métodos de visualização de dados
escalares volumétricos. Entre eles destacamos: Marching Cubes 3d,
Volume Rendering 2d e 3d, Sistema de Particulas.
Marching Cubes: era detalhada e realista, porém, a técnica era extremamente
lenta, além de que deveria ser aplicada várias vezes para um único
timestep para oter todas as isosuperfícies necessárias.
Volume Rendering: mostrou-se muito mais eficiente do que o Marching Cubes,
além do que nos permitia escolher o número de fatias e detalhes do
que deveria ser visualizado. Apesar de mais eficiente, ainda não
permitia uma visualização em tempo real de mais de uma timestep, que
era um dos nossos objetivos.
Sistema de Particulas: possibilitou a visualização em tempo real, porém o
resultado obtido foi aquém do esperado. Mesmo utilizando técnicas de
iluminação, e um grande número de partículas (~10000) não se obteve
a visualização de uma superfície homogênea sendo pouco realista.
Técnica utilizada: como nenhuma das técnicas anteriores sozinhas foram
plenamente satisfatórias, optamos por fazer um pré-processamento e
então trabalhar apenas com o resultado obtido neste.
Para o pré-processamento utilizamos a técnica de Volume Rendering 3d
aplicada à nossa função de transferência. Pois esta técnica, apesar de
não possibilitar visuzalição em tempo real, fornecia um processamento
em tempo aceitável de cada timestep (~3 min em um Pentium 4,
3.0Ghz) e um resultado visual satisfatório.
De posse dos dados pré-processados, fornecemos a opção de
visualizar apenas do nível superior pois, a partir dele podemos
visualizar todas as fatias uma a uma até o nível inferior.
Para a visualiação dos níveis em tempo real e correlação dos dados,
salvamos os dados do frame buffer em um arquivo texto que será então
carregado no programa final. Não sendo mais necessário trabalhar com
os datasets originais.
Resultados Obtidos:
Volume renderind 2d
Marching Cubes
Marching Cubes - detalhes
Programa Atual – com função de transferência considerando os valores
da relação nuvem/gelo e apenas levando a intensidade dos valores em
consideração.
Correlação entre os dados