Visuelle Analyse von Mehrlauf-Mehrfeld-Simulationsdaten

Grunddaten zu diesem Projekt

Beschreibung

Numerische Simulationen von räumlich-zeitlichen Phänomenen sind weitverbreitet in Natur- und Ingenieurwissenschaften, um theoretische Modelle zu testen und Vorhersagen zu machen. Solche Simulationen hängen normalerweise von einer Anzahl an Eingabeparametern und Startbedingungen ab. Da die genaue Einstellung der Eingabeparameter oft unbekannt oder ihr Einfluss Teil der Untersuchungen ist, führen Forscher eine größere Anzahl an Simulationsläufen mit verschiedenen Parametereinstellungen durch. Daher ist die Gesamtausgabe der Simulationsläufe üblicherweise mehrere Läufe multivariater zeitveränderlicher volumetrischer Simulationsdaten (oder kurz Mehrlauf-Mehrfeld-Daten). Die Analyse solcher Daten ist eine Herausforderung wegen ihrer komplexen Struktur mit mehreren Facetten (d.h., mehrlauf, multivariat, raumzeitlich) und auch wegen ihrer großen Datenmenge, die signifikant jenseits der Primärspeicherkapazitäten liegt. Visualisierung hat sich als hilfreich erwiesen, einzelne Facetten der Mehrlauf-Mehrfeld-Daten zu analysieren, aber die interaktive visuelle Analyse solcher Daten mit all ihren Facetten bleibt eine Herausforderung. Wir schlagen ein Gesamtkonzept für die Visualisierung von Mehrlauf-Mehrfeld-Daten vor, das den Vergleich mehrerer Läufe, das Erforschen des Parameterraums, die Erkennung von raumzeitlichen Mustern, die Mehrfeldanalyse von Mehrlauf-Daten und die gekoppelte interaktive Volumenvisualisierung beinhaltet. Wir schlagen mehrere koordinierte Ansichten für die verschiedenen Facetten vor, was eine Top-down Analyse des gesamten Mehrlauf-Datensatzes erlaubt sowie die detaillierte Analyse mit gefilterten Ansichten. Unser Ansatz ermöglicht die Analyse der simulierten Phänomene zur Hypothesenüberprüfung, erlaubt das Erkennen von unbekannten Merkmalen in Mehrlauf-Mehrfeld-Daten, stellt aggregierte Ansichten zur Hypothesenbildung zur Verfügung und unterstützt die Berechnungssteuerung in Bezug auf die Parametereinstellung.