Development of Visual Data Mining Tool for Vector Fields

矢量场可视化数据挖掘工具的开发

• 批准号: 13680401
• 负责人: FUJISHIRO Issei
• 金额: $ 2.62万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13680401/
• 关键词: visual data mining; topology; line integral convolution; volume rendering; transfer function; Line Integral Convolution; データマイグレーション; データマイニング; 特異点理論; フロートポロジー; 重要度マップ; フロービジュアリゼーション

In this research, a texture-based vector visualization method, called LIC (Line Integral Convolution), has been extended to three-dimensional fields. A sophisticated vector volume visualization code has been developed, which can adaptively visualize inner structures of interest around critical points within generated 3D LIC textures by topologically-accentuated spatial transfer functions and a 3D streamline illumination model.The core algorithm consists of the following four steps :1) Generate a 3D volume for solid LIC texture from a given vector field by using a method developed by Mao, et al (1997).2) Locate critical points of the field with differential topology methods.3) Accentuate spatial transfer functions in a topological manner so that they can reflect the significance distribution analyzed in Step 2.4) Volume render the LIC volume generated in Step 1 with the spatial transfer functions and a 3D streamline illumination model.The above method has been implemented on a GPU-enhanced volume graphics PC and cluster systems for providing a real-time volume data mining environment. The effectiveness of the tool has been proved empirically with an application to several practical datasets, including a simulated tornado dataset provided by R. Crawfis of Ohio State University, US, and geo-scientific datasets generated by using GeoFEM, known as a parallel FEM middleware for the Earth Simulator.

在这项研究中，一种基于纹理的向量可视化方法，称为LIC（线积分卷积），已扩展到三维字段。已经开发了一个复杂的矢量可视化代码，可以自适应地可视化在产生的3D LIC纹理内的关键点的内部结构，该结构通过拓扑成分的空间传输函数和3D流线照明模型。核心算法由以下四个步骤组成：1）通过使用给定的VECTER的固体纹理（1）使用给定的VERTARE的固体质地（通过一个给定的VECTER 2），通过使用给定的VERTER 1）（MAO），通过MAO，MAO（MAO），MAO，MAO，MAO，MAO，MAO，MAO，MAO。 3）以拓扑方式强调空间传输函数，以便它们可以反映步骤2.4）在步骤1中产生的具有空间传输函数的LIC体积和3D流线照明模型。上述方法已在GPU增强量图形和螺旋系统上实现了上述方法。该工具的有效性已通过经验证明，并应用于几个实用数据集的应用，包括俄亥俄州立大学的R. Crawfis提供的模拟龙卷风数据集，美国，美国的Geo-Scientific数据集，该数据集使用GeoFem生成的GeoFem，被称为地球模拟器的平行FEM中间软件。

项目成果

I.Fujishiro: "Visualization (In Japanese)"The Journal of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan. 31(6). 1007-1011 (2002)

I.Fujishiro：“可视化（日语）”日本图像电子工程师学会杂志。

徳永 百重, 藤代 一成他2名: "ボリューム位相解析に基づく位相強調型伝達関数の半自動設計"情報処理学会グラフィクスとCAD合同シンポジウム予稿集2002. 111-116 (2002)

Momoshige Tokunaga、Kazunari Fujishiro等2人：“基于体积相位分析的相位增强传递函数的半自动设计”日本信息处理学会图形和CAD联合研讨会论文集2002年。111-116（2002）

L.Chen, I.Fujishiro, Y.Suzuki: "Comprehensible Volume LIC rendering based on 3D significance map"Proc SPIE Conference on Visualization and Data Analysis 2002. (印刷中). (2002)

L.Chen、I.Fujishiro、Y.Suzuki：“基于 3D 显着图的可理解体积 LIC 渲染”Proc SPIE 可视化和数据分析会议 2002。（印刷中）。

藤代 一成他5名: "T-Project:位相解析に基づくボリュームデータマイニング"可視化情報学会誌. 22Suppl.・1. 101-104 (2002)

Kazunari Fujishiro等5人：“T-Project：基于拓扑分析的体数据挖掘”可视化信息学会杂志22Suppl.101-104（2002年）。

大塚 理恵子, 藤代 一成他2名: "T-map:位相的特徴解析に基づく時系列ボリュームデータマイニング手法"画像電子学会誌. 31・4. 504-513 (2002)

Rieko Otsuka、Kazunari Fujishiro 等 2：“T-map：基于拓扑特征分析的时间序列体数据挖掘方法”日本图像电子工程师学会杂志 31・4（2002 年）。