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Vis5D

Vis5D es un sistema de visualización 3D utilizado principalmente para la visualización animada en 3D de simulaciones meteorológicas . Fue el primer sistema en producir visualiza...

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Vis5D es un sistema de visualización 3D utilizado principalmente para la visualización animada en 3D de simulaciones meteorológicas . Fue el primer sistema en producir visualizaciones animadas en 3D totalmente interactivas de conjuntos de datos volumétricos dinámicos en el tiempo [ 1 ] [ 2 ] y el primer sistema de visualización 3D de código abierto. [ 3 ] Tiene licencia GNU GPL. [ 4 ]

Diseño

Vis5D se creó en respuesta a dos circunstancias:

1. Los datos de salida de los modelos meteorológicos y simulaciones similares se muestrean en secuencias temporales de cuadrículas 3D regulares y son relativamente fáciles de visualizar.
2. La aparición en 1988 de estaciones de trabajo comerciales como la Stellar GS 1000, capaces de renderizar gráficos 3D con sombreado Gouraud lo suficientemente rápido para una animación fluida .

Vis5D toma su nombre de su matriz 5D que contiene secuencias temporales de cuadrículas espaciales 3D para un conjunto de parámetros físicos de la atmósfera o el océano. Su interfaz gráfica de usuario permite a los usuarios seleccionar entre varias formas de visualizar cada parámetro (p. ej., isosuperficies , cortes planos, renderizaciones volumétricas ) y seleccionar una combinación de parámetros para la visualización. Una innovación clave de Vis5D es que calcula y almacena las geometrías y los colores para dichos gráficos a lo largo de la secuencia temporal simulada, lo que permite animarlos rápidamente para que los usuarios puedan ver películas de sus simulaciones. [ 3 ] Además, los usuarios pueden rotar interactivamente las animaciones en 3D.

Vis5D ofrece otras técnicas de visualización. Los usuarios pueden arrastrar un cursor 3D a un momento y lugar seleccionados para calcular la trayectoria del viento (hacia adelante y hacia atrás) desde ese punto. También pueden arrastrar un cursor de barra vertical para visualizar, en otra ventana, un diagrama termodinámico de la columna vertical de atmósfera seleccionada. Además, pueden arrastrar un cursor 3D a un momento y lugar seleccionados para consultar los valores individuales de los parámetros en ese punto. Todos estos ejemplos implican interfaces de manipulación directa , al igual que la colocación de cortes planos en cuadrículas 3D.

Vis5D ofrece opciones de gestión de memoria, lo que permite visualizar conjuntos de datos muy grandes en pasos de tiempo individuales sin necesidad de calcular gráficos durante toda la secuencia temporal de la simulación, mientras que conjuntos de datos más pequeños se pueden visualizar con animación completa. Vis5D también proporciona una API que permite a los desarrolladores de otros sistemas incorporar su funcionalidad. Esta API es la base de una capacidad de scripting TCL que permite a los usuarios escribir scripts automatizados para generar animaciones.

Historia

Vis5D se demostró por primera vez, mediante cinta de vídeo, en el Taller sobre Gráficos en Meteorología de diciembre de 1988 en el ECMWF . [ 1 ] Las primeras demostraciones en vivo se realizaron en la reunión anual de enero de 1989 de la Sociedad Meteorológica Estadounidense .

Vis5D, que se ejecutaba en el GS 1000, fue el primer sistema de visualización en proporcionar una animación fluida de conjuntos de datos de secuencias temporales en cuadrícula 3D con rotación interactiva. [ 1 ] [ 2 ]

Vis5D fue el primer sistema de visualización 3D de código abierto . [ 3 ]

Vis5D es ideal para la realidad virtual inmersiva y se adaptó a CAVE para VROOM en la conferencia SIGGRAPH de 1994. [ 5 ] Esto se convirtió en Cave5D .

Referencias

Notas

  1. 1 2 3 Taller del ECMWF, 1988
  2. 1 2 Siggraph Video Review 43, 1989
  3. 1 2 3 Visualización IEEE 1990
  4. ↑ "Licencia y derechos de autor" .
  5. ↑ Hibbard et al, 1996

Bibliografía

  • W. Hibbard y D. Santek, Visualización de datos meteorológicos, Taller sobre gráficos en meteorología . ECMWF, Reading, Inglaterra, diciembre de 1988, págs.  63-65.
  • W. Hibbard y D. Santek, Visualización interactiva de las ciencias de la Tierra, Siggraph Video Review 43, 1989.
  • W. Hibbard y D. Santek, Visualización de grandes conjuntos de datos en las ciencias de la Tierra, Computer 22, No. 8, agosto de 1989, pp.  53–57.
  • W. Hibbard y D. Santek, El sistema Vis5D para una visualización interactiva sencilla, Proc. IEEE Visualization 1990 , pp  129–134.
  • W. Hibbard, B. Paul, D. Santek, C. Dyer, A. Battaiola y MF. Voidrot-Martinez, Visualización interactiva de cálculos de ciencias de la Tierra y el espacio, Computer 27, n.° 7, julio de 1994, págs.  65-72.
  • W. Hibbard, J. Anderson, I. Foster, B. Paul, R. Jacob, C. Schafer y M. Tyree, Exploración de modelos acoplados atmósfera-océano utilizando Vis5D, International Journal of Supercomputer Applications 10, n.º 2, 1996, págs.  211-222.
  • Página principal de Vis5D
  • Página de Vis5D en SourceForge
  • Historia de Vis5D y VisAD