Ein volumetrischer Imposter zur Level-of-Detail-Darstellung von Partikeldatensätzen

Abstract

Computersimulationen, welche auf Grundlage von Partikeldaten arbeiten, finden nicht nur immer häufiger Anwendung als wissenschaftliche Hilfsmittel, sondern nehmen auch stetig an Komplexität zu. Die daraus resultierenden Daten werden zur Analyse oftmals visualisiert. Dabei stellen die großen Datenmengen die Visualisierung vor mehrere Herausforderungen. Einerseits benötigen die Daten enorm viel Speicherplatz, was eine direkte Visualisierung oftmals unmöglich macht. Weiterhin kommt es bei der direkten Darstellung der Partikel zu Problemen des Undersamplings und damit verbundenem Bildrauschen. Diese Arbeit untersucht einen möglichen Ansatz, diese beiden Probleme zu umgehen. Dabei werden Partikeldaten in Volumen aggregiert, welche die Normalenverteilungsfunktion dieser Partikel approximiert. Dies erlaubt es zum einen, Speicherplatz einzusparen, indem die aggregierten Partikel nicht mehr im Speicher gehalten werden müssen. Zum anderen ermöglicht es diese Technik, die Daten Offline, mit einer sehr hohen Auflösung, abzutasten und diese hochaufgelöste Abtastung beim interaktiven Rendering zu verwenden, um Bildrauschen zu minimieren.