Dokumentation FlowVis

L�: Visualisierung WS 2005/06
Matthias Braun
 

Inhalt

1. Was ist FlowVis ?
2. Systemvoraussetzungen
3. Bedienung und Funktionalit�t

1. Was ist FlowVis ?

FlowVis ist ein Softwareprogramm zur Visualisierung von 2D-Str�mungsdaten. Neben konventionellen Arrowplots bietet das Programm weitere Visualisierungsmethoden wie evenly-based-streamlines und LIC (line integral convolution). Ein Farbsystem erm�glicht die Farbkodierung verschiedener Skalarwerte und �berblendungen verschiedener Visualisierungsmethoden.

Eine aktive Zoomfunktion erm�glicht das interaktive Navigieren im Datensatz.

2. Systemvoraussetzungen

FlowVis wurde mit dem .Net SDK 1.1 entwickelt und ben�tigt dementsprechend eine installierte .Net-Runtime-Environment. VolPack greift auch auf OpenGL-Routinen zu, die ben�tigten dll's werden aber mitgeliefert und brauchen nicht installiert oder registriert werden.

FlowVis basiert auf dem .Net-SDK

3. Bedienung und Funktionalit�t

Alle Funktionen sind �bersichtlich angeordnet und nach Funktionen gruppiert.

Einige Bedienhinweise:

�ber die Schaltfl�chen in der Gruppe "Extend" l�sst sich der Bildextend einstellen.
+ / -  : zoomt den Ausschnitt um den Faktor 2 hinein bzw. hinaus.

Es kann auch mit der Maus in das Bild hineingezoomt werden. Linke Maustaste gedr�ckt halten, Zoomfenster aufziehen und loslassen. Mit der rechten Maustaste wird die letzte Zoomstufe wieder zur�ckgenommen.

       

Stream-Line Visualisierung

Arrow

Plottet flow-arrows an selektiven Punkten des Str�mungsfeldes. Dichte und Gr��e der arrows k�nnen festgelegt werden. Der Modus "animation" erzeugt zus�tzlich den Eindruck des Flie�ens der Str�mung.

Hier l�sst sich auch der Background einstellen und ggfs. farbcodieren. Welche Skalarwerte eingef�rbt werden sollen l�sst sich �ber den Modus einstellen. Der Button "render direct" rendert den momentanen Str�mungsausschnitt mit der bestm�glichen Aufl�sung, geht aber beim Aktualisieren des Bildes wieder verloren.

Stream-Lines

Selektiv k�nnen Stream-Lines zur Visualisierung verwendet werden.

Es existieren zwei Modi: Solid und Image.
Der Solid-Mode erm�glicht das Setzen einer einzelnen Stream-Line an der Mausposition mit Klick auf die mittlere Maustaste. Es stehen zwei Integrationsmethoden (Euler und Runge-Kutta) zur Auswahl. Zum Vergleich k�nnen auch beide Methoden gleichzeitig verwendet werden. Schrittanzahl und Schrittweite sind per Schieberegler einstellbar.

Der Image-Mode erzeugt evenly-places stream-lines in Abh�ngigkeit von den Parametern dsep und dtest, die interaktiv ver�nderbar sind und die Dichte der stream-lines bestimmen. Zus�tzlich k�nnen tapering- und glyph-Effekte eingestellt werden.

  
Stream-Lines color coded

LIC (Line-Integral-Convolution)

Eine texturbasierte Technik zur Str�mungsvisualisierung. Eine unkorrelierte Textur (z.B. Noise) wird iterativ in Str�mungsrichtung verschoben. Entspricht einer adaptiven Faltung der Textur, wobei der Faltungskern der jeweiligen Integrationskurve des betrachteten Pixels entspricht.
Zur Integration wird das Runge-Kutta-Verfahren 2. Ordnung verwendet. Die Berechnung kann mehrere Sekunden in Anspruch nehmen. Anzahl der Integrationsschritte und Schrittweite sind interaktiv einstellbar. Zur Kontrastverst�rkung wird das Histogramm der resultierenden Textur in einem Postprocessing-Step �qualisiert.

   
LIC-Image color coded                          LIC-Image

Editieren der Transferfunktion zur Farbcodierung:

�ber die Schaltfl�che Transferfunktion �ffnet sich ein nicht-modaler Dialog, der beliebig lange ge�ffnet bleiben kann. Hier l�sst sich die Transferfunktion editieren. Die Y-Achse entspricht der Opazit�t und geht von 0 (keine Opazit�t, voll transparent) bis 1 (volle Opazit�t, keine Transparenz). Die X-Achse entspricht den Intensit�tswerten des Datensatzes und wird durch den minimalen und den maximalen Intensit�tswert beschr�nkt.

Knoten einf�gen: linken Maustaste
Knoten verschieben: linke Maustaste gedr�ckt halten und Knoten in neue Position ziehen
Knoten l�schen: rechte Maustaste auf den zu l�schenden Knoten. Randknoten (links und rechts) k�nnen nicht gel�scht werden!
Farbe einstellen: mittlere Maustaste auf den Knoten, dessen Farbe eingestellt werden soll. Es �ffnet sich ein Color-Chooser-Dialog

�ber die "load/save" Schaltfl�chen l�sst sich die Transferfunktion speichern bzw. eine andere Transferfunktion laden.

Der Dialog kann auch vergr��ert werden, um eine feinere Abstimmung zu erm�glichen.

   
Dialog zum Editieren der Transferfunktion