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000051472 1001_ $$0P:(DE-82)006814$$aWolter, Marc$$b0$$eAuthor
000051472 245__ $$aNavigation in time-varying scientific data$$cvorgelegt von Marc Wolter$$honline, print
000051472 246_3 $$aNavigation in zeitveränderlichen wissenschaftlichen Daten$$yGerman
000051472 260__ $$aAachen$$bPublikationsserver der RWTH Aachen University$$c2010
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000051472 3367_ $$0PUB:(DE-HGF)11$$2PUB:(DE-HGF)$$aDissertation / PhD Thesis$$bphd$$mphd
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000051472 520__ $$aThe temporal resolution of today's simulated scientific data sets is constantly growing. Simulations spanning thousands of discrete time steps are common these days; simulations with a much higher resolution exist. The growing amount of discrete time steps leads to significant problems, particularly concerning the navigation through such data sets. This thesis presents a set of techniques that together enable an intuitive, interactive, and accurate navigation through time-varying scientific data. A time model that describes different time scales and their relations in scientific visualizations serves as a basis. Novel 3D interaction techniques for search and maneuver navigation tasks are developed and are evaluated in user studies. Based on initial user input, the temporal resolution of time-varying scientific data is adapted by a multi-objective optimization approach, which tries to combine conflicting analysis goals. In order to speed up the computation of time-varying visualizations during navigation, a remote parallel computation system using different user-centered scheduling strategies is presented. The developed approaches are evaluated using multiple large time-varying data sets from medicine, geosciences and flow mechanics. The heterogeneous techniques proposed - applied individually as well as in combination - enable or ease the analysis of large time-varying data in an interactive work process.$$leng
000051472 5203_ $$aNumerische Simulationen werden mit einer immer höheren zeitlichen Auflösung auf Hochleistungsrechnern erzeugt. Heutige Simulationen umfassen oft mehrere tausend diskrete Zeitschritte, jedoch existieren auch schon Datensätze mit einer weit höheren Auflösung. Während die wachsende Datenmenge ein allgemeines Problem für die wissenschaftliche Datenanalyse darstellt, beeinträchtigt die stetig steigende Zahl diskreter Zeitschritte insbesondere die Navigation durch die zeitveränderliche Visualisierung. In dieser Arbeit werden Techniken vorgestellt, die trotz einer hohen zeitlichen Auflösung eine intuitive, interaktive und präzise Navigation durch zeitveränderliche Simulationsdaten ermöglichen. Ein zugrunde liegendes Zeitmodell für wissenschaftliche Visualisierung definiert die vorkommenden Zeitskalen und ihre Relation zueinander. Neue 3D-Interaktionstechniken für Such- und Manöveraufgaben mittels direkter, räumlicher Eingabe wurden entwickelt und in Benutzerstudien evaluiert. Die nicht-uniforme Anpassung der zeitlichen Auflösung zur Visualisierung an verschiedene, durch den Benutzer spezifizierte Ziele wird durch den Einsatz von Mehrzieloptimierung ermöglicht. Zur Verarbeitung der großen Datenmengen in akzeptabler Anfragezeit wird ein dediziertes, paralleles System eingesetzt. Die Eigenschaften der entwickelten Techniken werden an verschiedenen zeitlich hoch aufgelösten Simulationen aus den Bereichen Medizin, Geothermie und Strömungsmechanik evaluiert. Der Einsatz der vorgestellten Techniken - sowohl einzeln als auch in Kombination - ermöglicht die Exploration großer, zeitveränderlicher Simulationsdaten.$$lger
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