Visualizace - cvičení (2014/2015)

Seznam úloh

025. Výpočet izočar ve 2D

Implementovat rastrový algoritmus na výpočet izočar z dané implicitní funkce. Kreslení mnoha izočar do jednoho obrázku.

026. Izoplochy z objemových dat/implicitní funkce

Generování isoploch ze skalárních objemových dat. Vybrat si metodu "Marching Cubes", "Marching Tetrahedra", apod. Vstupem je 3D pole dat nebo implicitní funkce, výstupem je síť trojúhelníků, která se následně zobrazuje na GPU

029. Visualizace vektorového pole ve 2D/3D

Implementace libovolné visualizační techniky pro vektorové pole v rovině nebo prostoru.

0NN. Zjednodušení 3D trojúhelníkové sítě

Implementace jednoho nebo více algoritmů na zjednodušení trojúhelníkové sítě (LoD bottom-up), jejich porovnání a měření efektivity / přesnosti.

030. DVR metodou "texture slicing"

GPU-based visualizace objemu pomocí texturovaných řezů.

031. DVR metodou ray-marching: MIP

Implementovat i přechodovou funkci.

032. DVR metodou ray-marching: paprskový shader

Barvení výsledku, přechodová funkce

Data-Driven Documents

Každý musí udělat jednu úlohu z DDD. Náměty:

  • Modul pro timeline graf - graf, kde se v časové ose zobrazuje několik sérií, vyřešit přehlednost legendy (barevné odlišení sérií), uživatelská interakce pro pohodlné odečítání hodnot v libovolném čase. Nastavitelný typ interpolace křivek..

Data-driven visualizace

Vzít si zajímavá data (meteorologie, CT skeny) s úkolem vyrobit co nejzajímavější visualizaci těchto dat.

Zdroje dat

  • Climate data (by ECA&D)
  • Satellite Weather Imagery Links by NASA
  • Meteosat archive by CEDA (Water Vapor full-disk images are nice!)
  • Meteosat 2nd generation images by CEDA
  • Zprůmerovaná meteorologická data z Amazonie za mnoho let by CEDA: 3D mřížka (29x39x8), pět různých veličin, 12 měsíčních průměrů pro každý z 38 roků (456 časových úseků)
  • Links to all BADC data (most of them require login)
  • Lokální kopie některých dat

    Meteosat, 1st generation, full-disk, Water-Vapour, 2500x2500px GIFs, 30min period:
    2004-01-01.tgz
    2004-01-02.tgz
    ...
    2004-02-02.tgz

    Křivosti na povrchu 3D objektu

    BunnyCurvature

    Známý "Standford bunny" opatřený spočítanými hlavními směry křivosti + amplitudou křivosti. Archiv obsahuje soubor definující geometrii (OBJ formát, prostá trojúhelníková síť) a CSV tabulku s křivostmi pro každý vrchol sítě. 3D model i směrové vektory používají stejnou souřadnou soustavu.

    Tenzorová data

    .head:
    ------
    
    VHEADER\n
    # 8 ASCII characters as file identifier
    
    # dim .. dimension of the domain space (usually 3 or 4 /space-time/)
       .. 
    # dim_0 has the fastest-changing index in a data array
    
      .. 
    # voxel size (floating point numbers), first three dimensions use to be spatial (in mm), fourth one could be time (in sec)
    
      
    # channels = 1 .. scalar field, etc.
    # type = i (signed integer), u (unsigned integer), f (floating-point)
    # bpch .. bits per channel
    # example: "3 i 16" (three 16-bit signed integers per voxel)
    
    .raw:
    -----
    
    Little-endian binary data array of the defined size
    
    

    Následují odkazy na data v head+raw formátu:

    Následující odkazy použijte pro stažení dat v DICOM formátu:

    • CT břišní dutiny (mnoho sérií, celkem 370MB)
    • CT hlavy (jedna série, celkem 100MB)
    • CT hlavy s různými překryvy řezů a rekonstrukčními jádry (několik sérií, celkem 350MB)
    • NMR hlavy (několik sérií, celkem 170MB)
    • NMR kolene (několik sérií, celkem 110MB)
    • CT lebky (jedna série - pouze kosti, celkem 9MB)

    DICOM prohlížeč

    DicomWorks býval pěkný prohlížeč, který umí též editovat DICOM tagy (např. se dá použít k anonymizaci). Databáze DICOM souborů, export do rastrových formátů, prohlížení po řezech, nastavování konstrastu.. Nyní autoři žádají o malý poplatek, aby mohli v projektu pokračovat..

    Je to free-ware, ale pro odemčení všech vlastností je třeba se zadarmo zaregistrovat (nebo najít někde na WWW licenční soubor).

    ImageJ obsahuje pluginy pro načítání DICOM souborů, lze je potom zkonvertovat do head+raw.

    Podmínky získání zápočtu

    Je potřeba si vybrat ze seznamu úloh dva projekty, z toho jeden z nich z webové visualizace a do konce semestru odevzdat jejich řešení.
    Hodnocení předmětu (známka) se bude skládat z 50% praktické komponenty (dva projekty na zápočet) a 50% písemná zkouška.
    První visualizační projekt bude tvořit 30% celkové známky, druhý (webový) 20%.

    Shrnutí

    • Zkouška: Zk = 0 až 100% (0.0 až 1.0)
    • Zápočet:
      • Visualizační úloha: Vis = 0 až 120% (0.0 až 1.2)
      • DDD úloha: Ddd = 0 až 120% (0.0 až 1.2)

    Celkový výsledek předmětu = Zk * 0.5 + Vis * 0.3 + Ddd * 0.2
    Výborně: 0.8 a výš
    Velmi dobře: 0.65 až 0.8
    Dobře: 0.5 až 0.65

    Soutěže

    Některé úlohy obsahují kvantitativní hodnocení, podle kterého lze sestavit žebříček nejlepších odevzdaných řešení.
    Takové úlohy jsou označeny "SOUTĚŽ" a pokud vyhovující řešení odevzdá alespoň 10 studentů/týmů, tři nejlepší obdrží prémii 10, 6, resp. 3 body (v případě týmu dostanou plnou prémii všichni jeho členové).
    Do soutěže jsou zařazena pouze řešení odevzdaná včas!

    Upozornění

    Protože je vyhodnocování odevzdaných úloh velice časově náročné, je potřeba, abyste dodržovali následující pravidla:
    • komunikujte se mnou mailem z takového účtu (identity), kde máte ve své adrese uvedené vaše občanské jméno a příjmení (minimálně příjmení)
      Pozn: vždycky lze vyrobit mailovou identitu podle vzoru "František Vopršálek" <rambo12@seznam.cz>
    • posílejte v jednom mailu jenom řešení jedné úlohy (tj. posíláte-li najednou více úloh, rozdělte je do více zpráv). Pokud kromě odevzdání úlohy chcete sdělit nějakou jinou informaci (např. ohlásit chybu v mém kódu), použijte též jinou zprávu!
    • do subjectu zprávy vždy napište číslo příslušné úlohy (i v případě dotazu nebo reklamace)
    • je nutné řídit se předepsanými pravidly při pojmenovávání zdrojových souborů, pravidla jsou uvedena u každé úlohy. Nezapomeňte do komentáře zdrojového souboru připsat své jméno
    • až na výjimky neposílejte jiné soubory (data, vaše vlastní pomocné prográmky). Můžete mi o nich do mailu napsat a já si je v případě potřeby vyžádám..
    • už vůbec mi v mailu neposílejte dlouhé přílohy! Toleruji maximálně 1MB, větší množství dat mi můžete předat tak, že soubor vystavíte na WWW (ulozto, RapidShare) a mailem pošlete URL. Připomínám, že pro odevzdávání zápočtových úloh byste ani neměli pocítit potřebu něco velikého mi poslat (zdrojáky bývají dost krátké)
    • nespoléhejte na to, že budu funkčnost vašeho kódu zkoušet jenom ve vzorovém hlavním programu! Je potřeba reagovat na všechny rozumné varianty vstupu
    • moje komentáře ve zdrojových souborech vyznačující místa, která musíte změnit: v žádném případě to neznamená, že si do toho souboru nemůžete něco dalšího přidat i mimo těch komentářů. Například pomocné třídy, struktury nebo i metody. Snažte se však modifikovat jinom ten jediný (odevzdávaný) soubor.

    Odevzdání úlohy

    Pokud není uvedeno jinak, stačí poslat mailem editovaný zdrojový soubor (nekomprimovat, jen připojit .cs soubor[y] jako attachment). Nezapomeňte do komentáře připsat své jméno!

    Za úlohu neodevzdanou včas se strhává 1 bod za každý započatý den zpoždění.

    Rozvrh cvičení

    V rozvrhu (SIS) je termín cvičení, pokud by se nekonalo jednou za 14 dní, upozorním na to na přednášce. Termín:

    • Pondělí 14:00, SW2

    Copyright (C) 2009-2015 J.Pelikán, last change: 2015-06-25 01:22:21 +0200 (Thu, 25 Jun 2015)