Technische Universiteit Delft
Virtual reality
12 mei 2003 | 10.30 uur
hr. M. Koutek | Inzen?r elektrotechniek, U. Praag, Tjechië.
promotor | Prof.dr.ir. F.W. Jansen (fac ITS)
toeg.prom. | Ir. F.H. Post (UHD-fac ITS)
Scientific visualization in virtual reality: Interaction Techniques and
Application Development.
Wetenschappelijke visualisatie is een algemeen geaccepteerde methode voor
analyse van data afkomstig uit wetenschappelijke berekeningen, simulaties of
metingen. Door de snelle vooruitgang in computer graphics en Virtual Reality
(VR) zijn een aantal serieuze VR applicaties onstaan. Tot de applicaties in
de wetenschap behoort ook de visualisatie van data in virtuele omgevingen
(VEs -Virtual Environments). Het potentieel van VR voor de 3D visualisatie
lijkt overduidelijk. Echter, in de praktijk is het nog steeds moeilijk om
interactief met de virtuele omgevingen te werken. De ontwikkeling van VR
applicaties en het ontwerp van VEs zijn problemen die ook de aandacht
trekken. Visualisatie en exploratie van data in VEs vereist de ontwikkeling
van nieuwe visualisatie concepten die afwijken van de bekende concepten van
desktop workstations. Deze problemen vormen de motivatie van dit
onderzoeksproject en dit proefschrift.
De implementatie van experimentele VR omgeving is uitgevoerd op de
Responsieve Workbench (RWB). Tijdens het project Heeft Koutek de RWB
Library en de RWB Simulator, zijn software ontwikkel omgeving, ontworpen.
Hierop hebben wij VRX ontworpen en geïmplementeerd, een interactieve
visualisatie toolkit voor de Workbench. Dit proefschrift laat zien welke
aspecten belangrijk zijn voor de ontwikkeling van virtuele omgevingen voor
de visualisatie van wetenschappelijke data. De interactie met VEs is
uitgebreid bestudeerd. Met behulp van object manipulatie en particle
steering wordt gedemonstreerd dat de visuele force feedback, gebaseerd op de
spring metafoor, een goede alternatieve aanpak is voor de fysieke kracht
terugkoppeling (haptic force feedback).
In hoofdstuk 6 van het proefschrift worden enige case studies besproken, die
handelen over
visualisatie van wetenschappelijke data op de Workbench. Er worden drie
hoofd case studies beschreven: de interactieve visualisatie van scenario's
voor overstromingen, de visualisatie van moleculaire dynamica simulaties en
computational steering, en tenslotte de visualisatie van simulaties van
stapelwolken. De case study van de stapelwolken diende als een
proefapplicatie tijdens de ontwikkeling van VRX. Voor de moleculaire
dynamica case study hebben wij MolDRIVE ontwikkeld, een systeem voor
visualisatie en steering van MD simulaties. Dit systeem werd gebruikt in het
onderzoek van het Beta-Alumina electrolyt en het eiwit onderzoek.
Voor verder lezen:
* The human-computer interaction handbook : fundamentals, evolving
technologies, and emerging applications ed. by Julie A. Jacko and Andrew
Sears, 2003
* Virtual automation environments design, modeling, visualization,
simulation by Herwig Mayr, 2002
* Touch in virtual environments haptics and the design of interactive
systems by Margaret L. McLaughlin, 2002
* Handbook of virtual environments design, implementation, and
applications ed. by Kay M. Stanney, 2002
Maarten van der Sanden
Wetenschapsvoorlichter
Universiteitsdienst TU Delft /
Dir. Marketing & Communicatie
tel.: +31 15 2785454
fax: +31 15 2781855
GSM: +31 (0)6 20408176
Alle intreeredes en promoties worden gehouden in de Aula van de TU Delft,
Mekelweg 5, Delft