Overview Scientific Visualization 4 What is SciVis? Melanie Tory 4 - PDF document

Overview Scientific Visualization 4 What is SciVis? Melanie Tory 4 Data & Applications 4 Iso-surfaces Acknowledgments: 4 Direct Volume Rendering Torsten Möller (Simon Fraser University) Raghu Machiraju (Ohio State University) 4 Vector Visualization Klaus Mueller (SUNY Stony Brook) 4 Challenges 1 2 Difference between SciVis and InfoVis Difference between SciVis and InfoVis 4 Card, Mackinlay, & Shneiderman: Parallel Direct Volume Coordinates – SciVis: Scientific, physically based Rendering [Hauser et al ., – InfoVis: Abstract Vis 2000] [Fua et al. , Vis 1999] Isosurfaces 4 Munzner: Glyphs Scatter Plots – SciVis: Spatial layout given Line Integral [http://www.axon.com/ Convolution – InfoVis: Spatial layout chosen gn_Acuity.html] Node-link 4 Tory & Möller: [Cabral & Leedom, SIGGRAPH 1993] Diagrams Streamlines – SciVis: Spatial layout given + Continuous [Lamping et al. , CHI 1995] – InfoVis: Spatial layout chosen + Discrete [Verma et al ., Vis 2000] – Everything else -- ? SciVis InfoVis 3 4 Overview Medical Scanning 4 ������������������������������� 4 What is SciVis? 4 Data & Applications 4 Iso-surfaces 4 Direct Volume Rendering 4 Vector Visualization 4 Challenges 5 6 z 1

Medical Scanning - Applications Medical Scanning - Applications 4 �������������������������������������������� 4 ������������������������������������������ 4 ������������������������������������������������� 4 ������������� 4 ����������������������� ���������!�������������� !������������� 7 8 Biological Scanning Industrial Scanning 4 ��������" #������������������������������� 4 ���������'������������������( ��������������������� ����������� 4 )�������������� 4 $��� % �������������������������������������� 4 ���������'���������������������( ��������& 9 10 Scientific Computation - Domain Scientific Computation - Apps 4 ��������������������� 4 .��/�0������ ����� 4 *+�,�+��'�������������������� ��������������-�������( 4 .�����������������������'.�( 4 ������������������������� 11 12 z 2

Overview Isosurfaces - Examples Isolines Isosurfaces 4 What is SciVis? 4 Data & Applications 4 Iso-surfaces 4 Direct Volume Rendering 4 Vector Visualization 4 Challenges 13 14 ���������� �1�������� ���2"������������!� : 2 2 4 3 !������������ �������������!����������!�������������������" 4 4 % ��������������� 2 4 8 8 4 % ���������� '��=?2�>?2( '�?2�=?2�>?2( % �����������!����������� ��������������� 4 4 6 9 6 4 % �����������!����������� '��=�>?2( '�?2�=�>?2( ������ 3 6 7 8 3 '��=?2�>( '�?2�=?2�>( 2 3 4 5 4 ����������;�< '��=�>( '�?2�=�>( 15 16 ���3"���������������0�1�� ���4"�#�����$������1 ����������������1�� �������������/�������������� B�������!��������!����������������1�� �����������������1 4 4 ��������������������'������@������������������( �������������������'������A;������������������( 2: �7 2: �6 2222:2:: ���;9 �������;2 < �5 �������;: < �4 2: �< 7 �8 ::22:::: ���;6 7 7 �2 �3 ����1" ;������ ;������� �2 �3 �4 �5 �< �8 �6 �7 17 18 z 3

���5"�C��>��������C��� ���5"��1����� .���������������1����������������������������������������� ����1�;�:::::::2 4 4 ���������2�;����!��� 4 � � ! 4 ����3<8�����������!���������������2<�!��������� 19 20 ���<"������������������0����1 ���8"���������D������ .�������������������������������������1�������������������������������������� �������������������������������!�������1 4 4 �����������������������1�� ������ � �?2 G = v − v 1 x i + 1 , j , k i − 1 , j , k G = v − v y i , j + 1 , k i , j − 1 , k ;2: G v v = − ;: z i , j , k + 1 i , j , k − 1 4 B����������������������������������������������� � � [ ] �;7 T − v i �;< � � �����1������� x = i + � [ ] � [ ] � � v i + 1 − v i 21 22 ���6"�������E Overview 4 What is SciVis? 4 Data & Applications 4 Iso-surfaces 4 Direct Volume Rendering 4 Vector Visualization 4 Challenges 23 24 z 4

�������������������'��( Direct Volume Rendering Examples �������� 25 26 �������������� ���������.���������'�.F�( RGB α α α α 4 ������������������������������������������� �������'�����(�����"����� 4 �������'������������������������������ ����������� � ������������� �������������( ������� f 4 ���������������������,������������������ ��>��������������� RGB( f ) α α ( f ) α α 4 ����������������������������������� Shading, Compositing… 27 28 Gordon Kindlmann Human Tooth CT �.F� ���������.������������������ 4 ������������������������������������������������������ #����������������" 4 �������/ % ��>������������.� �������������� α % ��������1�����G���1�!�����H α % ���������������� $���������,�������������������������������������������� f 4 f % ��������������������!��������� α α f f 29 30 Gordon Kindlmann Gordon Kindlmann z 5