Alle promoties, intree- en afscheidsredes worden gehouden in de Aula van de TU Delft, Mekelweg 5, Delft
Promotie
Visualisatie
12 maart 2001 | 16.00 uur
Hr. K.F.J. Reinders | natuurkundig ingenieur
Promotor | Prof.dr.ir. F.W. Jansen (fac. ITS)
Toeg.prom | Ir. F.H. Post (UHD-fac. ITS)
Feature-based visualization of time-dependent data
Visualisatie is een proces dat (numerieke) data omzet naar visuele representaties. Het doel van feature gebaseerde visualisatie is de extractie en visualisatie van interessante fenomenen in de data. In het algemeen kan een feature gedefinieerd worden als elk interessante patroon, structuur of object dat relevant is voor het onderzoek van een applicatie. Feature gebaseerde visualisatie resulteert vaak in schematische, symbolische representaties zoals glyphs of iconen. In voorgaand werk, door Theo van Walsum, is een generieke manier voor feature extractie ontwikkeld dat gebaseerd is op selectieve- en iconisch visualisatie. In dit researchproject is de verdere analyse van features onderzocht, bijvoorbeeld om het gedrag in de evolutie van features in tijdsafhankelijke data te onderzoeken. De belangrijkste doelstelling van het onderzoek is om nieuwe methoden te ontwikkelen voor de analyse en visualisatie van het gedrag van features in tijd. Dit kan bereikt worden met behulp van de volgende vier stappen: feature extractie, feature tracking, event detection en visualisatie. 1 Feature extractie. Detecteer de features in de data van elke tijdstap (frame) en beschrijf de karakteristieken van de features door de berekening van een aantal sets van attributen. 2 Feature tracking. Volg de features in tijd door het frame-to-frame correspondentie probleem tussen features op te lossen. Hierbij wordt enkel gebruik gemaakt van de attributen die in de eerste stap zijn berekend. 3 Event detection. Detecteer bepaalde gebeurtenissen (events) in de levensloop van features, zoals ongebruikelijke veranderingen, bepaalde fasen in de ontwikkeling van een feature, of specifieke interacties tussen features. 4 Visualisatie. Visualiseer de ontwikkeling van features interactief in een speler, laat de relaties tussen features in opeenvolgende frames zien en legt de nadruk op bepaalde events. De basis voor dit proces zijn de numerieke attributen welke de karakteristieken beschrijven van de features. Daarom richtte een deel van het werk zich op de kwantificatie van features. Een nauwkeurige en stabiele basis van de feature attributen is nodig om temporele coherentie te waarborgen. Het is belangrijk om te weten of de berekende attributen nauwkeurig en stabiel zijn voordat ze gebruikt kunnen worden voor verdere analyse. Een ander deel van het onderzoek richtte zich op het ontwikkelen van nieuwe technieken voor attribuut berekening voor enkele belangrijke klassen van features. Onder andere een nieuwe attribuut bepalingsmethode is ontwikkeld dat de vorm van features kan beschrijven met behulp van skeletten. De berekende attributen kunnen opgeslagen worden in een feature data representatie dat de opslag en manipulatie toestaat van feature attributen. Gebruik makend van deze representatie kan de evolutie van features in de loop van de tijd onderzocht worden. Een aantal correspondentie functies zijn gedefinieerd voor het vergelijken van feature attributen en daarnaast is een algoritme ontwikkeld voor het volgen van features in tijd. Hierna kan de evolutie van de features onderzocht worden op de aanwezigheid van interessante gebeurtenissen of events. Een aantal events zijn gedefinieerd en algoritmes zijn ontwikkeld om deze automatisch te herkennen. Tenslotte kan de evolutie van de features gevisualiseerd worden zodat een beter begrip verkregen kan worden voor de fysische fenomenen van een applicatie.