SlideShare a Scribd company logo
1 of 32
Laboratorium Analizy Wizualnej
                        ICM UW
                   Interdyscyplinarne Centrum Modelowania
                     Matematycznego i Komputerowego
                          Uniwersytet Warszawski
                            http://www.icm.edu.pl


                          dr Krzysztof Nowiński
                             know@icm.edu.pl




26.02.2010                     Dzień ICM na MIMUW           1
Laboratorium Analizy Wizualnej

       Czym się zajmujemy?


       Wizualizacja naukowa
       Analiza wizualna danych
       Projektowanie algorytmów
       Tworzenie metod wizualizacji
       Rozwijanie narzędzi wizualizacyjnych


       Nie tylko pokazujemy dane!
       Prowadzimy prace naukowe nad rozwijaniem metod i algorytmów
       przetwarzania, analizy i wizualizacji danych




26.02.2010                          Dzień ICM na MIMUW               2
Laboratorium Analizy Wizualnej

       Jakie są nasze obszary zastosowań?


       Symulacje biomolekularne




       Obrazowanie medyczne




26.02.2010                        Dzień ICM na MIMUW   3
Laboratorium Analizy Wizualnej


       Jakie są nasze obszary zastosowań?
       Wizualizacja przepływów




       Analiza wizualna procesów lotniczych
       Wizualizacja
       meteorologiczna




26.02.2010                        Dzień ICM na MIMUW   4
Laboratorium Analizy Wizualnej

       Nad jakimi algorytmami pracujemy?


       Odszumianie                       Wielowymiarowe mapy barwne

       Rejestracja danych                Metody wizualizacyjne

       Optymalizacja                          Izopowierzchnie
                                              Volume rendering
       Metody deformacyjne
                                              Linie pola wektorowego
       Segmentacja
                                         …
       Szkieletyzacja
       Tworzenie modeli 3D
       Klasteryzacja




26.02.2010                     Dzień ICM na MIMUW                      5
Laboratorium Analizy Wizualnej

       Motywacja?
       Matematyczne modele rzeczywistych zjawisk
       Weryfikowalne
       Stosowalne
       Weryfikacja i praktyczna implementacja
             Zwykle w postaci algorytmów i programów
       Weryfikacja przez porównanie z pomiarami – danymi
       eksperymentalnymi


       Problem: wydobyć informacje ukryte w danych




26.02.2010                            Dzień ICM na MIMUW   6
Laboratorium Analizy Wizualnej

       Statystyka vs. Wizualizacja


       Statystyka
             Daje proste, łatwe do porównania numeryczne wyniki
             Daje odpowiedzi na pytania
       Wizualizacja
             Prezentuje skomplikowane, trudne do opisania słownego
             obrazy, filmy lub interaktywną geometrię
             Trudna do porównania i skompresowania
             Pokazuje nieoczekiwane!
             Pomaga sformułować pytania i poprzeć hipotezy



26.02.2010                         Dzień ICM na MIMUW                7
Laboratorium Analizy Wizualnej

       Przykłady




26.02.2010                Dzień ICM na MIMUW   8
Laboratorium Analizy Wizualnej
 Przykłady
Laboratorium Analizy Wizualnej
 Przykłady


 Dodatek:
    Odkryta symetria
    Nieprzewidywalna
    Jasno widoczna
    Trudna do znalezienia numerycznie
Narzędzia wizualizacyjne

                Interdyscyplinarne Centrum Modelowania
                  Matematycznego i Komputerowego
                       Uniwersytet Warszawski
                         http://www.icm.edu.pl


                          Bartosz Borucki
                       B.Borucki@icm.edu.pl




26.02.2010                  Dzień ICM na MIMUW           11
Agenda



       MolDyAna


       VisNow


       IBM Interactive Ray Tracer (iRT)




26.02.2010                   Dzień ICM na MIMUW   12
Agenda




             MolDyAna




26.02.2010    Dzień ICM na MIMUW   13
MolDyAna

                                 http://moldyana.icm.edu.pl
         Molecular Dynamics Analyzer
         Pakiet interaktywnych narzędzi wizualizacyjnych do analizy symulacji
         dynamiki molekularnej
         Narzędzia standardowe
             Animacja
             Geometria (kąty, odległości itp.)
         Dodatkowe interaktywne narzędzia
             Zaawansowane wykresy gęstości solventu
             Geometryczne ilustracje korelacji dwóch
             i trzech zmiennych
             Zaawansowane wygładzanie trajektorii
             …

26.02.2010                              Dzień ICM na MIMUW                      14
MolDyAna

         …




26.02.2010     Dzień ICM na MIMUW   15
MolDyAna

         …




26.02.2010     Dzień ICM na MIMUW   16
Agenda




             VisNow




26.02.2010   Dzień ICM na MIMUW   17
VisNow

                                 http://visnow.icm.edu.pl
         VisNow
         System wizualizacyjny
             Generyczny
             Modularna budowa
             Sterowany przepływem danych
             Kanoniczne typy danych
             Nie zależny od platformy sprzętowej
             Umożliwiający integrację w systemach
             rozproszonych / sieciowych / gridowych
             Obsługa haptycznych urządzeń sterujących




26.02.2010                            Dzień ICM na MIMUW    18
VisNow


         Implementacja
             Java
             Java3D
             Biblioteki specjalizowane


             Opcjonalne wersje akcelerowane
                 Dedykowane biblioteki natywne
                 JNI
                 Wykorzystanie architektur „egzotycznych”
                       GPGPU
                       Cell
                       OpenCL


             > 200 000 linii kodu; > 1000 klas
26.02.2010                               Dzień ICM na MIMUW   19
VisNow

         Zespół


             dr Krzysztof Nowiński


             Bartosz Borucki
             Michał Chlebiej (UMK)
             Michał Łyczek
             Krzysztof Madejski
             Hubert Orlik-Grzesik
             Andrzej Rutkowski (UMK)




26.02.2010                             Dzień ICM na MIMUW   20
VisNow




26.02.2010   Dzień ICM na MIMUW   21
VisNow

         Dane skalarne




26.02.2010               Dzień ICM na MIMUW   22
VisNow


         Dane wektorowe




26.02.2010                Dzień ICM na MIMUW   23
VisNow


         Dane tomograficzne CT/MRI




26.02.2010                       Dzień ICM na MIMUW   24
VisNow


         Dane na siatkach nieregularnych




26.02.2010                        Dzień ICM na MIMUW   25
VisNow


         Generowanie filmów




26.02.2010                    Dzień ICM na MIMUW   26
Agenda




                 iRT




26.02.2010   Dzień ICM na MIMUW   27
IBM Interactive Ray Tracer

                            http://cell.icm.edu.pl/index.php/Projects
         iRT – interactive Ray Tracer
         Ray tracing + ambient occlusion
             IBM Cell CPU
             Klastry IBM oparte o blade’y QS
             PROCESOR GRAFICZNY NIE BIERZE UDZIAŁU W PROCESIE RENDERINGU!


         Dlaczego ”interactive” ?
             Rendering w czasie rzeczywistym
             Interaktywna nawigacja w scenie
             Interaktywna manipulacja obiektami
             Interaktywna manipulacja oświetleniem



         Wersja demo dostępna na PS3 – IBM Alphaworks



26.02.2010                                     Dzień ICM na MIMUW           28
IBM Interactive Ray Tracer




    288 rays/pixel

26.02.2010                 Dzień ICM na MIMUW   29
IBM Interactive Ray Tracer
         Możliwości i zastosowania
             Wizualizacja bardzo dużych obiektów geometrycznych
             (Boeing 777 – 350M trójkątów, 25GB)
             Analiza wizualna
             Wizualizacja naukowa
             Obrazowanie medyczne
             Architektura
             Wizualizacja w zakresie dziedzictwa kulturowego


             Architektura klient-serwer
             Możliwość kompresji strumienia wideo
             Stosowalność w serwisach webowych




26.02.2010                                Dzień ICM na MIMUW      30
IBM Interactive Ray Tracer




26.02.2010                 Dzień ICM na MIMUW   31
Laboratorium Analizy Wizualnej
 Współpraca


    Rozwijanie metod
    Rozwijanie algorytmów
    Rozwijanie narzędzi
    Implementacja kodów na architektury akcelerowane




 Kontakt:
    b.borucki@icm.edu.pl
    visnow@icm.edu.pl

More Related Content

Viewers also liked

国盗り特別講座 - 大反省会
国盗り特別講座 - 大反省会国盗り特別講座 - 大反省会
国盗り特別講座 - 大反省会Takenori Araki
 
国盗り特別講座 - 路線バス・クルマ攻略術
国盗り特別講座 - 路線バス・クルマ攻略術国盗り特別講座 - 路線バス・クルマ攻略術
国盗り特別講座 - 路線バス・クルマ攻略術Takenori Araki
 
SharePoint 2013 apps overview
SharePoint 2013 apps overviewSharePoint 2013 apps overview
SharePoint 2013 apps overviewElie Kash
 
SharePoint 2013 ediscovery overview
SharePoint 2013 ediscovery overviewSharePoint 2013 ediscovery overview
SharePoint 2013 ediscovery overviewElie Kash
 
adopting paperless office, the facts
adopting paperless office, the factsadopting paperless office, the facts
adopting paperless office, the factsElie Kash
 
Dikoros linkedin pulse
Dikoros linkedin pulseDikoros linkedin pulse
Dikoros linkedin pulseRené Cortin
 
Publishing on Linkedin with Pulse
Publishing on Linkedin with PulsePublishing on Linkedin with Pulse
Publishing on Linkedin with PulseRené Cortin
 

Viewers also liked (11)

1 семестр УЗВ-8 у лічбах
1 семестр УЗВ-8 у лічбах1 семестр УЗВ-8 у лічбах
1 семестр УЗВ-8 у лічбах
 
国盗り特別講座 - 大反省会
国盗り特別講座 - 大反省会国盗り特別講座 - 大反省会
国盗り特別講座 - 大反省会
 
Сучасныя навуковыя падыходы ў навучанні дарослых
Сучасныя навуковыя падыходы ў навучанні дарослыхСучасныя навуковыя падыходы ў навучанні дарослых
Сучасныя навуковыя падыходы ў навучанні дарослых
 
国盗り特別講座 - 路線バス・クルマ攻略術
国盗り特別講座 - 路線バス・クルマ攻略術国盗り特別講座 - 路線バス・クルマ攻略術
国盗り特別講座 - 路線バス・クルマ攻略術
 
Социальная адаптация пожилых людей, живущих с деменцией
Социальная адаптация пожилых людей, живущих с деменциейСоциальная адаптация пожилых людей, живущих с деменцией
Социальная адаптация пожилых людей, живущих с деменцией
 
SharePoint 2013 apps overview
SharePoint 2013 apps overviewSharePoint 2013 apps overview
SharePoint 2013 apps overview
 
SharePoint 2013 ediscovery overview
SharePoint 2013 ediscovery overviewSharePoint 2013 ediscovery overview
SharePoint 2013 ediscovery overview
 
adopting paperless office, the facts
adopting paperless office, the factsadopting paperless office, the facts
adopting paperless office, the facts
 
Dikoros linkedin pulse
Dikoros linkedin pulseDikoros linkedin pulse
Dikoros linkedin pulse
 
Publishing on Linkedin with Pulse
Publishing on Linkedin with PulsePublishing on Linkedin with Pulse
Publishing on Linkedin with Pulse
 
Проверь свое здоровье
Проверь свое здоровьеПроверь свое здоровье
Проверь свое здоровье
 

Laboratorium Analizy Wizualnej ICM UW

  • 1. Laboratorium Analizy Wizualnej ICM UW Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego Uniwersytet Warszawski http://www.icm.edu.pl dr Krzysztof Nowiński know@icm.edu.pl 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 1
  • 2. Laboratorium Analizy Wizualnej Czym się zajmujemy? Wizualizacja naukowa Analiza wizualna danych Projektowanie algorytmów Tworzenie metod wizualizacji Rozwijanie narzędzi wizualizacyjnych Nie tylko pokazujemy dane! Prowadzimy prace naukowe nad rozwijaniem metod i algorytmów przetwarzania, analizy i wizualizacji danych 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 2
  • 3. Laboratorium Analizy Wizualnej Jakie są nasze obszary zastosowań? Symulacje biomolekularne Obrazowanie medyczne 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 3
  • 4. Laboratorium Analizy Wizualnej Jakie są nasze obszary zastosowań? Wizualizacja przepływów Analiza wizualna procesów lotniczych Wizualizacja meteorologiczna 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 4
  • 5. Laboratorium Analizy Wizualnej Nad jakimi algorytmami pracujemy? Odszumianie Wielowymiarowe mapy barwne Rejestracja danych Metody wizualizacyjne Optymalizacja Izopowierzchnie Volume rendering Metody deformacyjne Linie pola wektorowego Segmentacja … Szkieletyzacja Tworzenie modeli 3D Klasteryzacja 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 5
  • 6. Laboratorium Analizy Wizualnej Motywacja? Matematyczne modele rzeczywistych zjawisk Weryfikowalne Stosowalne Weryfikacja i praktyczna implementacja Zwykle w postaci algorytmów i programów Weryfikacja przez porównanie z pomiarami – danymi eksperymentalnymi Problem: wydobyć informacje ukryte w danych 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 6
  • 7. Laboratorium Analizy Wizualnej Statystyka vs. Wizualizacja Statystyka Daje proste, łatwe do porównania numeryczne wyniki Daje odpowiedzi na pytania Wizualizacja Prezentuje skomplikowane, trudne do opisania słownego obrazy, filmy lub interaktywną geometrię Trudna do porównania i skompresowania Pokazuje nieoczekiwane! Pomaga sformułować pytania i poprzeć hipotezy 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 7
  • 8. Laboratorium Analizy Wizualnej Przykłady 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 8
  • 10. Laboratorium Analizy Wizualnej Przykłady Dodatek: Odkryta symetria Nieprzewidywalna Jasno widoczna Trudna do znalezienia numerycznie
  • 11. Narzędzia wizualizacyjne Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego Uniwersytet Warszawski http://www.icm.edu.pl Bartosz Borucki B.Borucki@icm.edu.pl 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 11
  • 12. Agenda MolDyAna VisNow IBM Interactive Ray Tracer (iRT) 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 12
  • 13. Agenda MolDyAna 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 13
  • 14. MolDyAna http://moldyana.icm.edu.pl Molecular Dynamics Analyzer Pakiet interaktywnych narzędzi wizualizacyjnych do analizy symulacji dynamiki molekularnej Narzędzia standardowe Animacja Geometria (kąty, odległości itp.) Dodatkowe interaktywne narzędzia Zaawansowane wykresy gęstości solventu Geometryczne ilustracje korelacji dwóch i trzech zmiennych Zaawansowane wygładzanie trajektorii … 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 14
  • 15. MolDyAna … 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 15
  • 16. MolDyAna … 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 16
  • 17. Agenda VisNow 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 17
  • 18. VisNow http://visnow.icm.edu.pl VisNow System wizualizacyjny Generyczny Modularna budowa Sterowany przepływem danych Kanoniczne typy danych Nie zależny od platformy sprzętowej Umożliwiający integrację w systemach rozproszonych / sieciowych / gridowych Obsługa haptycznych urządzeń sterujących 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 18
  • 19. VisNow Implementacja Java Java3D Biblioteki specjalizowane Opcjonalne wersje akcelerowane Dedykowane biblioteki natywne JNI Wykorzystanie architektur „egzotycznych” GPGPU Cell OpenCL > 200 000 linii kodu; > 1000 klas 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 19
  • 20. VisNow Zespół dr Krzysztof Nowiński Bartosz Borucki Michał Chlebiej (UMK) Michał Łyczek Krzysztof Madejski Hubert Orlik-Grzesik Andrzej Rutkowski (UMK) 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 20
  • 21. VisNow 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 21
  • 22. VisNow Dane skalarne 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 22
  • 23. VisNow Dane wektorowe 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 23
  • 24. VisNow Dane tomograficzne CT/MRI 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 24
  • 25. VisNow Dane na siatkach nieregularnych 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 25
  • 26. VisNow Generowanie filmów 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 26
  • 27. Agenda iRT 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 27
  • 28. IBM Interactive Ray Tracer http://cell.icm.edu.pl/index.php/Projects iRT – interactive Ray Tracer Ray tracing + ambient occlusion IBM Cell CPU Klastry IBM oparte o blade’y QS PROCESOR GRAFICZNY NIE BIERZE UDZIAŁU W PROCESIE RENDERINGU! Dlaczego ”interactive” ? Rendering w czasie rzeczywistym Interaktywna nawigacja w scenie Interaktywna manipulacja obiektami Interaktywna manipulacja oświetleniem Wersja demo dostępna na PS3 – IBM Alphaworks 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 28
  • 29. IBM Interactive Ray Tracer 288 rays/pixel 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 29
  • 30. IBM Interactive Ray Tracer Możliwości i zastosowania Wizualizacja bardzo dużych obiektów geometrycznych (Boeing 777 – 350M trójkątów, 25GB) Analiza wizualna Wizualizacja naukowa Obrazowanie medyczne Architektura Wizualizacja w zakresie dziedzictwa kulturowego Architektura klient-serwer Możliwość kompresji strumienia wideo Stosowalność w serwisach webowych 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 30
  • 31. IBM Interactive Ray Tracer 26.02.2010 Dzień ICM na MIMUW 31
  • 32. Laboratorium Analizy Wizualnej Współpraca Rozwijanie metod Rozwijanie algorytmów Rozwijanie narzędzi Implementacja kodów na architektury akcelerowane Kontakt: b.borucki@icm.edu.pl visnow@icm.edu.pl