300 likes | 597 Views
Vizualizavimo Sistemos. Paruošė: IG-08 grupės studentas Andrius Mikalajūnas. Kurso Tikslai. Paskaitos (T eorija ): Vizualizavimo idėjos ir sąvokos (bendras supratimas). Baziniai algoritmai. Programinės įrangos apžvalga. Vizualizavimo sistemų kūrimas. Praktika ( Programavimas ):
E N D
Vizualizavimo Sistemos Paruošė: IG-08 grupės studentas Andrius Mikalajūnas
Kurso Tikslai Paskaitos (Teorija): • Vizualizavimo idėjos ir sąvokos (bendras supratimas). • Baziniai algoritmai. • Programinės įrangos apžvalga. • Vizualizavimo sistemų kūrimas. Praktika (Programavimas): • Įvadas į Vizualizavimo programavimą OOP. • VTK architektūra ir taikymas. • Baziniųalgoritmųrealizacija.
Vizualizavimo sistemų temos I • Vizualizavimo mokslas ir jo taikymai. • Vizualizavimo algoritminė seka. • Duomenų pateikimas ir formatai. • Informacijos vizualizavimo algoritmų pagrindai: • Skaliarinių laukų vizualizavimas izopaviršiais; • Skaliarinių laukų vizualizavimas tūriuose; • Vektorinių laukų vizualizavimas. • Geometrijos modeliavimas vizualizavime. • Vizualizavimo sistemų kūrimo programinė įranga: • Modulinė vizualizavimo įranga; • Vizualizavimo įrankių komplektai; • Aukšto lygio atvaizdavimo programų paketai; • Žemo lygio atvaizdavimo programų paketai.
Vizualizavimo sistemų temos II • Paskirstytų vizualizavimo sistemų architektūra: • Kliento-serverio architektūra. • Vizualizavimo sistemų interaktyvumo lygiai. • Vizualizavimo sistemos WEB‘e: • Java įrankiai. • Didelių duomenų kiekių vizualizavimas: • Problemos ir jų sprendimo būdai; • Algoritmai. • Lygiagrečios vizualizavimo sistemos: • ParaView; • Programavimas su MPI. • Bendro vizualizavimo sistemos.
Kam ir kada reikalingas vizualizavimas? • Įjungia galingą žmogaus vizualinio suvokimo (atminties) sistemą. • Prezentacijoms: vaizdžiai pateikti idėjas. • Tyrimams: greitai konstruoti ir tikrinti įvairias hipotezes. • Labai aktualu: • Dideli duomenų kiekiai, • Sudėtingi duomenys/struktūros, • Nematomi (uždengti) paviršiai.
Ką daro vizualizavimas? Abstraktūs duomenys paverčiami matomu atvaizdžiu. Sukuriama vizuali duomenų forma. Abstrakčias sąvokas, idėjas ar simbolius paverčia geometrija. Naudojami žmogaus regėjimo, suvokimo ir sąveikos dėsniai.
Vizualizavimo apibrėžimai Skaičiavimų tikslas yra suvokimas, o ne skaičiai (Richard Hamming). Vizualizavimas – tai abstrakčios informacijos transformacija į vizualią formą, siekiant padėti žmogui ją geriau suvokti. Vizualizavimas simbolinę informaciją paverčia geometrine ir sudaro galimybę pamatyti tai, kas yra nematoma ar nepamatyta. Mokslinis vizualizavimas – tai duomenų, paverstų atvaizdžiais, nagrinėjimas, transformavimas bei stebėjimas.
Vizualizavimo užduotys Duomenų ir informacijos tyrimai. Procesų ir koncepcijų suvokimas Nematomus dalykus padaro matomais. Naujos vizijos, pakeitus informacijos pateikimo formą Efektyvus svarbiausių savybių vaizdavimas. Skaičiavimų ar matavimų kokybės kontrolė Produktyvumo didinimas Bendravimo ir idėjų pasikeitimo terpė (collaborative)
Vizualizavimo užduotys • Pamatyti rūpimas reikšmes: • ekstremumus, • anomalijas, • ribas, • pasiskirstymą, • struktūrą.
Vizualizavimo užduotys • Skirtingų kintamųjų tarpusavio ryšius.
Vizualizavimo užduotys • Sistemos pokyčius laike.
Vizualizacija apjungia KG ir Imaging • Vaizdo gavimas (Imaging)nagrinėja 2D atvaizdžius (paveikslėlius): • Informacijos ištraukimas, praturtinimas, transformavimas • Kompiuterinė grafika2D/3D objektus paverčia atvaizdžiais: • 3D atvaizdavimo (rendering) technologijos • Vizualizacijasugeneruotų atvaizdžių pagalba nagrinėja duomenis.
Vizualizavimo kategorijos • Mokslinė vizualizacija (scientific): • Objekto tyrimai, • Proceso suvokimas. • Duomenų vizualizavimas (data): • Erdviniai, • 2D/3D, • Skaliariniai, vektoriniai, tenzoriniai. • Informacijos vizualizavimas (information): • Ne-erdviniai, • nD duomenys, • Struktūros • Programos/efektyvumo vizualizavimas (software).
Mokslinis Vizualizavimas Skaliarinis laukas – slėgis. Vektorinis laukas – greitis. 1D kreivė - slėgio pasiskirstymas šliuzo vartuose.
Duomenų Vizualizavimas • GIS: • Geografinė padėtis. • Forma – duomenų tipas. • Spalva – charakteristika. • Dydis – duomenų kiekis.
Informacijos Vizualizavimas • Algoritmai: • Grafai, • Medžiai. • Struktūros.
Software Visualization • Efektyvumo analizė. • Debuging, klaidų paieška.
Taikymai: Molekulių Vizualizavimas • Pramoniniai molekulių struktūros tyrimai • Vaistų kūrimas
Taikymai: Matematika • Sudėtingų koncepcijų suvokimas: • funkcijos, paviršiai, laukai.
Taikymai: Medicina • Diagnostika, medikų ruošimas • Smegenų struktūra ir funkcijos • Rentgeno (radiacija) spinduliai
Taikymai: Geomokslai • Orų prognozės • Topografija • Geologija • Ekologija
Taikymai: Kosmosas (Space sciences) • Astronomija • Astrofizika • Nuotoliniai tyrimai
Taikymai: CFD • Sudėtingi paviršiai • Tėkmės vizualizavimas
Taikymai: Modeliavimas BEM • Suvokti fizikinių procesų raidą. • Uždavinio apibrėžimo srities diskretizacija.
Taikymai: Architektūra • Patalpų/erdvės apšvietimas • CAD/CAM