Methoden und Technologien Visualisierungstechniken

Weiche topologische Skelette zur Visualisierung unsicherer Strömungsdaten

Strömungsdaten kommen in verschiedenen Anwendungsbereichen vor, wie z. B. Fahrzeugtechnik, Medizintechnik oder Energietechnik. Eine adäquate Visualisierung solcher Strömungsdaten hilft beim Verständnis der darunterliegenden physikalischen Phänomene und trägt damit sowohl zur Erhöhung der Effizienz der verwendeten Verfahren bei als auch zu deren Sicherheit. Zur Visualisierung von Strömungsdaten existieren verschiedenen Methoden, unter denen die Erzeugung von sogenannten topologischen Skeletten eine prominente Rolle spielt. Topologische Skelette erlauben die Segmentierung in Gebiete gleichen asymptotischen Strömungsverhaltens und ermöglichen deshalb eine sehr kompakte und vereinfachte Darstellung von recht komplexen Strömungsphänomenen.

Nahezu alle zu untersuchenden Strömungsdaten enthalten Unsicherheiten (z. B. Rauschen oder Messfehler). Die Beachtung solcher Unsicherheiten wird in der Visualisierung schon seit einigen Jahren als eines der wichtigsten Probleme betrachtet. Viele Visualisierungstechniken sind inzwischen dahingehend erweitert, dass sie Unsicherheiten in die visuelle Analyse mit einbeziehen. Für topologische Visualisierungstechniken sind solche Ansätze nicht bekannt.

Ziel des Teilprojektes ist es, topologische Methoden der Strömungsvisualisierung zu erweitern auf unsichere Datensätze und hierfür Konzepte für weiche topologische Skelette zu entwickeln. Da solche Skelette signifikant mehr Information enthalten als traditionelle topologische Skelette (nämlich Strömungsinformation plus Information über die Unsicherheit), werden Methoden der immersiven visuellen Analyse (z. B. die Exploration der Daten in VR-Umgebungen) relevant.

Industrieller Einsatzbereich

• Energietechnik
• Materialflusstechnik und Logistik
• Medizintechnik

Kontakt

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Prof. Dr. Holger Theisel
Arbeitsgruppe Visual Computing
Fakultät für Informatik
Universitätsplatz 2
39106 Magdeburg
Deutschland
Telefon: +49 391 67-18773