Interaktive punktbasierte Visualisierung großer oberflächenbezogener Simulationsdaten ; Interactive point-based visualization of large surface-located simulation data

Die verteilte, rechnergestützte Simulation physikalischer Phänomene erzeugt abhängig von der Präzision der Simulation, des betrachteten Zeitintervalls und der Größe des Simulationsbereichs Ergebnisdatensätze, welche aufgrund ihres Datenvolumens schwer zu visualisieren und zu analysieren sind. Dies betrifft insbesondere die interaktive, explorative Analyse mittels konventioneller Arbeitsplatz-PCs, wie sie in Industrie und Forschung regelmäßig eingesetzt wird. Hierbei navigiert ein Benutzer interaktiv durch eine Visualisierung des Datensatzes um relevante Ergebnisse zu lokalisieren. Dies ist ein anwendungsspezifischer Vorgang um zum Beispiel unerwartete Daten zu finden oder solche, die eine Hypothese bestätigen oder widerlegen. Diese Resultatdaten sind häufig zu groß, um sie auf den PC zu übertragen und lokal zu verarbeiten. Limitierende Elemente in diesem Anwendungsszenario sind der lokale Haupt- und Grafikkartenspeicher, die lokale Rechenleistung, sowie die für die Datenübertragung zur Verfügung stehende Netzwerkbandbreite. Es existieren bereits verschiedene Ansätze, welche eine entfernte Visualisierung von großen dreiecksbasierten Modellen oder Szenen ermöglichen, jedoch setzen diese entweder eine langwierige Vorverarbeitung des ganzen Datensatzes voraus oder es besteht eine zu starke Bindung zwischen dem Client und den entfernten Ressourcen, sodass eine entkoppelte lokale Navigation oder lokale Anpassung von Visualisierungsparametern nicht möglich ist. In dieser Arbeit wird ein Ansatz basierend auf den Vorarbeiten von Get et al. [9] und Preiner et al. [17] vorgestellt, prototypisch implementiert und evaluiert. Dieser führt, gesteuert durch den Client, eine blickpunktabhängige punktbasierte Abtastung auf einem entfernten oberflächenbezogenen Simulationsdatensatz aus. Die daraus inkrementell gewonnene Punktwolke aus Simulationsdaten wird in einem Octree, der zwischen Client und Server synchronisiert wird, organisiert und temporär zwischengespeichert. Auf dem Client wird daraufhin mittels eines splatbasierten . ...