Strömungsvisualisierung

Eduard Gröller, Andrej Varchola, Martin Ilcik,
Tutor: Thomas Mühlbacher (send mail)

Beispielbilder

Die Beispielbilder in Abbildung 1 sind im Rahmen der VisLU entstanden. Es sind verschiedene Strömungsvisualisierungstechniken zu erkennen (Streamlines, Arrow-Plots, etc.)

Abbildung 1: Beispiele für Strömungsvisualisierungs-Resultate. Der verwendete Datensatz ist eine Simulation des Hurrikan Isabel.

Andere Beispiele für Bilder die im Rahmen der VisLU erzeugt wurden können bei den Ergebnissen der bisherigen Laborübungen gefunden werden.

Angabe

Hier ist die Angabe zum 2.Beispiel als PDF zum Download und Ausdrucken.
In den Kapiteln "Aufgabenstellung" und "Abgabe" sind Informationen über die minimalen Anforderungen der VisLU genau aufgelistet. Diese Anforderungen sind unbedingt zu beachten! Informationen und Links zu den verschiedenen Datensätzen sind weiter unten auf dieser Seite zu finden.

Programmgerüst

Wir stellen ein einfaches Programmgerüst zur Verfügung das den Einstieg in das Programmieren erleichtern soll. Das vorliegende Programmgerüst ist in C++ mit Visual Studio erstellt. Wir möchten noch einmal ausdrücklich darauf hinweisen, dass die Programmiersprache und das Betriebssystem frei gewählt werden können, wir den Beispielcode aber nur für die oben genannte Konfiguration zur Verfügung stellen.
Falls sie Visual Studio nicht besitzen können sie auch das kostenlos erhältliche Microsoft Visual C++ 2005 Express Edition verwenden. Bitte folgen sie dazu genau den Installationsanweisungen auf der zugehöringen Seite.

Das Programmgerüst für das zweite Beispiel der VisLU kann hier heruntergeladen werden!
Zum Installieren bitte das inkludierte Readme.txt File beachten.

Datensätze

Die Datensätze für das zweite Beispiel der VisLU sind auf einem rectilinearen Gitter gegeben. Jeder Datensatz besteht aus zwei Files von denen das gri-File (*.gri) die Geometrie des Gitters angibt, während das dat-File (*.dat) die eigentlichen Daten beinhaltet. Eine genaue Beschreibung des Dateiformats kann im Readme File der Universität Groningen gefunden werden.

Es sollen mindestens zwei der folgenden Datensätze verwendet werden um Ergebnisbilder zu erzeugen!
Achtung!!! Abhängig vom Prozessor bzw. von der Programmiersprache muß u.U. die Byte-Order vertauscht werden! z.B. mit:
#define SWAP_16(s) ( ((s) >> 8) | ((s) << 8) )

Folgende Datensätze stehen für die VisLU zur Verfügung:

Block (ca. 2.7MB) Dieser Simulationsdatensatz wurde von R.W.C.P. Verstappen & A.E.P. Veldman der Universität Groningen (The Netherlands) erstellt. Der Datensatz hat die Größe x=314 y=538.
Hurricane Zeitreihe (ca. 185MB)

Hurricane t=10 (ca. 4.5MB)

Hurricane t=48 (ca. 4.5MB)

Der Hurricane Datensatz ist ursprünglich am National Center for Atmospheric Research erstellt worden. In der Originalfassung umfasst dieser Datensatz 48 Zeitschritte die das Ergebnis einer Simulation des Hurricane Isabel vom September 2003 sind. Jeder Zeitschritt umfasst ein dreidimensionales Gitter mit 13 Variablen (Windrichtung, Luftfeuchtigkeit, Temperatur, etc.). Der ursprünglich ca. 60GB grosse Datensatz wurde zum IEEE Visualization 2004 Contest  veröffentlicht. Die Daten dürfen nur im Rahmen der Laborübung verwendet werden und nicht weitergegeben oder anderenorts zugänglich gemacht werden.

Für die VisLU wurden zweidimensionale Schichten aus dem Datensatz extrahiert und in das oben beschriebene Format konvertiert. Das erste File beinhaltet alle Zeitschritte einer Höhenschicht bei denen zusätzlich zum Flowvektor noch die Attribute Temperatur (in Grad Celsius) und Wolkenwasseranteil der Zelle gegeben sind. Es ist darauf zu achten, dass der Flowvektor aus dem Originaldatensatz übernommen wurde und deshalb eine zusätzliche Komponente aufweist.

Neben der zeitabhängigen Version des Datensatzes sind noch die Zeitschritte t=10 und t=48 als Einzelfiles zum Download bereitgestellt.
Tube (ca. 10.5MB) Der Datensatz hat 20 Zeitschritte die jeweils die Größe x=599 y=58 haben. Die Attribute neben den Strömungsvektoren sind Pressure und Vorticity.


Die Datensätze dürfen im Rahmen der VisLU verwendet werden aber nicht weiter gegeben werden!

Vis Contest

  • Bei der Präsentation des 2. Beispiels wird das schönste Bild gewählt und der/die Gewinner mit einem Preis belohnt!