Extrakce iso-ploch z časově proměnných dat – Ing. Slavomír PETRÍK

Abstract:

This work contributes to the field of Isosurface Extraction. Two kinds of input datasets are considered. Firstly, the static structured and unstructured datasets, representing data at the chosen point of time. Secondly, time-varying data with moving or changing dynamic simulation mesh. Three new methods for Isosurface Extraction are presented. The first presented method focuses on the static regular and unstructured datasets. By careful study of the existing methods, a room for their space and time optimization is identified. Our method is based on a newly proposed transformation of the 2D/3D input data into an alternative 1D space. The method decreases space requirements and processing time considerably when compared to existing state-of-the-art methods. The second part of this work explores a relatively new topic of Isosurface Extraction from time-varying datasets with dynamic simulation meshes. Such datasets usually originate from Computational Fluid Dynamic (CFD) simulations that involve moving parts. In such simulations moving boundaries of a simulation domain force the simulation mesh to move or change its elements with each discrete time step. While the techniques for generating dynamic meshes have been intensively studied and optimized, there is a lack of suitable visualization methods. Two new methods for such data are introduced. All proposed methods were applied to real-world datasets. Advantages over the existing methods are demonstrated by the formal analysis along with the practical results of the comparison tests. The focus has been put on usability of the proposed methods in practice. …víceméně

Abstract:

Tato práce se zabývá extrakci iso-ploch ze dvou zvolených typů vstupních datových množin: statických dat, které opisují vstupní datovou množinu ve zvoleném okamžiku a časově proměnných dat s pohyblivou anebo měnící se síti. V této práci naleznete tři nově navržené metody pro extrakci iso-ploch. První prezentovaná metoda je zaměřena na statické datové množiny. Detailní analýza existujících metod odhaluje možnosti jejich časové i paměťové optimalizace. Naše metoda je založená na nově navržené transformaci 2D/3D vstupních dat do alternativního 1D prostoru. Tato metoda snižuje časové i paměťové požadavky existujících metod jak to dokazuje formální analýza i výsledky testů. Druhá část práce zkoumá relativně mladé odvětví extrakce iso-ploch z časově proměnných datových množin s proměnnou sítí. Taková data pocházejí ze simulací proudění kapalin a plynů s pohyblivými mechanickými součástmi. Pohyblivé hranice simulačního prostoru si vynucují změny ve struktuře a geometrii simulační sítě s každým následovním časovým krokem. Zatímco techniky pro generování takovéto dynamické sítě byli intenzívně zkoumané, bylo představeno jenom několik málo zobrazovacích metod. Tato práce představuje dvě nové metody v této oblasti. Všechny metody v této práci byly aplikované na skutečné datové množiny z oblasti inženýrské a medicínské praxe. Výhody, které tyto metody přináší, jsou demonstrovány formálním porovnáním s již existujícími metodami, jakož i výsledky porovnávacích testů. Důraz byl kladen na použitelnost navržených metod v praxi. …víceméně