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
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
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
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
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
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