Institut für Rechnergestützte Ingenieursysteme

Implementierung beleuchteter Linien zur Visualisierung von Vektorfeldern als Modul in COVISE

Covise ist eine kooperative Visualisierungs- und Simulationsumgebung, die am Rechenzentrum der Universität Stuttgart entwickelt wurde. Visualisierungsmethoden werden als Moduln realisiert, die als Prozesse realisiert sind. Visualisierungsaufgaben lassen sich durch Kombination von Moduln in einem Datenflußnetzwerk beschreiben. Derzeit stellen räumlich anschauliche Darstellungen vektorieller Größen ein Problem dar. Ikonische Darstellung von Vektoren, wie z.B. Vektorpfeile, sind nicht eindeutig in der Tiefenorientierung erfaßbar.

Klassische Linienrepräsentationen, wie z.B. Stromlinien für Geschwindigkeitsfelder bzw. Darstellungen magnetischer Feldlinien ergeben keinen räumlichen Tiefeneindruck. Im Rahmen der - Study Thesis - soll eine Methode zur beleuchteten Darstellung von Linien im Raum implementiert werden, die eine erhebliche Verbesserung des räumlichen Eindrucks ergibt.

Obwohl die mathematische Formulierung zur Berechnung der Beleuchtung für Linien und Flächen gleich aussieht, kann Graphikhardware zur Beleuchtung der Linien nicht direkt realisiert werden, da abhängig von Betrachtungsrichtung und Position der Beleuchtungsquelle die Normalen auf den Linien neu zu ermitteln sind. Der in dieser Arbeit zu realisierende Algorithmus sollte daher keine Texturierungshardware für die Berechnung der Normalenvektoren verwenden. 2D Texturemaps zur Implementierung eines Phong´schen Beleuchtungsmodells sollten jedoch eingesetzt werden. Anhand von Anwendungsfällen aus der Strömungsmechanik (Darstellung von Partikelbahnen im Raum) und Elektrotechnik (Darstellung von Magnetfeldlinien) ist der realisierte Modul auszutesten und ein Prototyp-Renderer auf Basis von OpenGL zu implementieren.

Bearbeiter: cand. inform. Pablo Gussmann

Projektkoordinator: Dr.-Ing. Ulrich Lang, Dipl.-Ing Dirk Rantzau

Prüfer: Prof. Dr. D. Roller

Zeitraum: 01.01.1999 - 30.06.1999