FloVis 04/05

Ein Projekt von Benjamin Böck and Adrian Prantl

für die Visualisierung LU WS04/05
der Technischen Universität Wien

Funktionsweise

FloVis ist ein im Zuge der Laborübung Visualisierung entstandanes Programm zur
StrömungsVisualisierung.
Dem benutzer stehen dazu verschiedene Hilfsmittel zur Verfügung, es können
Arrow-Plots (mit gewichteter oder ungewichteter Pfeillänge) sowie StreamLines
(Euler und RungeKutta RK-2) dargestellt werden, weiter Daten können durch einen
Farbverlauf im Hintergrund visualisiert werden.
Dabei besteht auch die Möglichkeit, das Bild heranzuzoomen.

Hier ein Screenshot des graphischen User Interfaces, mit selbsterklärender Beschriftung::

FloVis ist einfach zu bedienen:

Nachdem ein Datensatz geladen wurde
können über Manipulation des GUI
- Strömungen und Datenwerte als Farbverlauf visualisiert,
- Arrow-Plots von Strömungen, sowohl mit gewichteter als auch ungewichteter
  Pfeillänge, angefertigt,
- StreamLines in Euler- oder RungeKutta RK-2 Technik gezeichnet werden.
Mittels linker Mousetaste kann ein Zoom-Rechteck gezeichnet werden
Die verschiedenen Visualisierungsmöglichkeiten können alle ein und aus geschalten
und in ihren Parametern manipuliert werden.
Die Controls befinden sich alle in der linken ToolBar und sind stets verfügbar
Durch Click auf den Preferences Button wird die Transferfunktion angezeigt, die frei editiert werden kann
Der Help Button bietet eine integrierte Mini-Hilfe

Data Visualization

Die Controls im Data Visualization Panel erlauben folgende Manipulationen:
- Eine CheckBox erlaubt das Ein- und Ausschalten
- Eine ComboBox zur Wahl des Datensatzes, der visualisiert werden soll
  (Stream, Value1, Value2)

Data Panel:

Data Visualization, Stream:

Arrow-Plot

Die Controls im Arrow-Plot Panel:
- Eine CheckBox, um das Zeichnen der Pfeile ein- und auszuschalten
- Eine ComboBox zur Wahl der Art der Pfeile:
  - EquiLength: alle Pfeile sind gleich lang
  - Weighted: die Pfeilläge hängt von der Stärke des Impulses
    der Strömung in einem Punkt ab
- Zwei Slider, die verschiedene Parameter der Pfeile manipulieren:
  - Pfeilabstand: Abstand der Pfeile voneinander
  - Pfeillänge: die Länge der Pfeile

Arrow-Plot Panel:

Arrow-Plot, Weighted:

Arrow-Plot, EquiLength:

StreamLines

Die Controls im StreamLines Panel:
- Eine CheckBox, um das Zeichnen von StreamLines ein-/auszuschalten
- Eine ComboBox, um die Art der StreamLine-Visualisierung festzulegen:
  - Euler: Euler StreamLines
  - RungeKutta: RungeKutta RK-2 StreamLines

StreamLines Panel:

StreamLines, Euler:

StreamLines, RungeKutta RK-2:

Zoom

Mittels der linken Mousetaste kann ein Zoom-Rechteck gezeichnet werden,
der gewählte Bereich wird vergrößert gezeichnet.
Dabei bleiben die Abstände der StreamLines und Arrows gleich, da sie sich
auf die Pixel der Canvas beziehen.

Zoom auf einen Bereich(grünes Rechteck = Position im Urbild):

Transferfunktion

Das Histogramm (Editieren der Transferfunktion)
- LEFT click = einen Controlpunkt markieren
- RIGHT click = einen Controlpunkt löschen
- CTRL + LEFT click = einen neuen Controlpunkt hinzufügen
- Ein Slider steht zur Wahl des Alpha Wertes für den jeweils markieren ControlPoint zur Verfügung.
- Änderungen in der Transferfunktion schlagen sich sofort in der Anzeige nieder.

Die Transferfunktion:

Interaktive Einstellung der Transferfunktion

Das Transferfunktionsfenster ermöglicht eine individuelle Einstellung der Farbcodierung

Das Fenster

Im Zentrum des Fensters befindet sich eine Häufigkeitstabelle (Histogramm) der im Datensatz vorkommenden Samples.
Diese sind aufsteigend von links nach rechts sortiert.
Darunter findet sich die aktuelle Farbskala, wobei jedem Wert die direkt unter ihm befindliche Farbe zugeordnet wird.
Unter der Farbskala befindet sich die Skala der Opazitäten, mit deren Hilfe die Transparenz der einzelnen Farben gesteuert werden kann.
Mit [Ctrl+Linksklick] kann man einen neuen Kontrollpunkt erzeugen. Im Farbauswahldialog kann man dem Kontrollpunkt einen Farbwert zuweisen, und mit dem Schieberegler am unteren Fensterrand die Transparenz festlegen.
Zwischen zwei Kontrollpunkten wird linear interpoliert.
Mit [Rechtsklick] können Kontrollpunkte wieder entfernt werden.
Ein [Linksklick] selektiert einen Kontrollpunkt; und man kann ihm eine neue Transparenz zuweisen.