Současné vykreslování volumetrických dat z několika zdrojů

Bc. Matúš Hajdin

Master's thesis

Simultaneous rendering of volumetric data from multiple sources

Anotácia:

Táto práca navrhuje rozšírenie existujúceho nástroja na vizualizáciu proteínových štruktúr CAVER Analyst s implementáciou volumetrického vykresľovania. Takisto je navrhnutá aj vizualizačná technika pre trajektórie molekúl vody ktorá využíva volumetrické vykresľovanie. Navrhnutá implementácia volumetrického vykresľovania môže byť jednoducho využitá na vizualizáciu iných dát v rámci kontextu proteínových štruktúr. Volumetrické vykresľovanie zvláda súčasné vykreslovanie viacerých objemov s ľubovolnou orientáciou v priestore. Implementácia takisto funguje spolu s existujúcimi vizualizačnými metódami pre proteínové štruktúry ktoré využívajú povrchové vykresľovanie. Volumetrické vykresľovanie podporuje existujúce interaktívne funkcionality programu CAVER Analyst, ako napríklad individuálne orezové roviny. Navrhnutá implementácia volumetrického vykresľovania, ako aj vizualizačná technika pre trajektórie molekúl vody fungujú podľa požiadaviek. Výkon vykresľovania doshaju dostatočnú snímkovú frekvenciu pre všetky interatívne funkcionality. Limitácie implementácie volumetrického vykresľovania spolu s možnou budúcou prácou zameranou na optimalizáciu sú predstavené.

Abstract:

This thesis proposes extending an existing protein visualization tool CAVER Analyst with a volume rendering pipeline. A novel visualization technique for trajectories of water molecules that utilizes the volume rendering pipeline is also proposed. The proposed volume rendering pipeline can be easily used for visualization of other data within the context of protein structures. The pipeline handles simultaneous rendering of multiple volumes with arbitrary orientation in space. The pipeline also works together with existing protein structure visualization methods that use surface rendering. Furthermore, the pipeline supports existing interaction functionalities of CAVER Analyst, such as individual clip planes. Both, the implemented rendering pipeline and the visualization technique for water molecules trajectories, work according to the requirements. The performance of the rendering achieves sufficiently high frame rates for all the interactive functionalities. Limitations of the rendering pipeline together with possible future work focusing on optimization are discussed.

Keywords

direct volume rendering, volume ray casting, multi-volume rendering, molecular visualization

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 1. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 9. 2. 2021
• Vedúci: RNDr. Jan Byška, Ph.D.
• Oponent: doc. RNDr. Barbora Kozlíková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / odbor:
Informatics / Computer Graphics