可視化手法    

物体の可視化の概要

物体の可視化とは、3次元グリッド上で定義されたデータセットのグラフィカルな表現の生成です。物体データセットは、スカラデータまたはベクトルデータの多次元配列で特徴付けられます。これらのデータは、3次元でサンプリングされた値で表わされる格子構造で定義されます。物体データには2つの基本的なタイプがあります。

物体データの例

スカラ物体データの例は、M-ファイル flow により作成されたものです。フローデータは、無限大のタンクの中での水中ジェットの速度プロファイルを表わしています。

とタイプすると、4つの3次元配列を生成します。x, y, z 配列は、配列 v のスカラ値の座標を指定します。

wind データセットは、北米上空の大気の流れを表わすベクトル物体データの例です。つぎのコマンドを使って、このデータをワークスペースにロードすることができます。

このデータセットは、6つの3次元配列を含みます。物体の各点に対するベクトル要素である配列 u, v, w に対する座標データ x, y, z です。

可視化手法の選択

物体データを可視化するために選択する方法は、データのタイプ、表現したいものに依存します。一般に、スカラデータは等特性サーフェス、スライス平面、コンタースライスで一番良く見えます。ベクトルデータは、各点での大きさと方向を共に表現し、ストリームライン(粒子、リボン、チューブ)、コーンプロット、矢印プロットで一番良く表わせます。しかし、大部分の可視化は、データ内容を一番良く表わすために、種々の方法の組み合わせを行っています。

この節では、典型的な物体データに対する種々の手法の適用法を説明します。

物体の可視化を行うステップ

効果的な可視化を行うためには、最終的な表示を作るまでに多くのステップを必要とします。これらのステップは、4つの基本的なカテゴリに分けられます。

  1. 表現するデータの特性を決めます。物体データのグラフ化は、通常、座標とデータ値共、範囲が必要になります。
  2. 適切なプロットルーチンを使います。この節での情報は、正しい方法を選択する手助けになります。
  3. ビューの定義。複雑な3次元グラフにより伝えられる情報は、表示を注意深く構成することにより大きく強調されます。ビューの技法は、縦横比、投影法を指定する、拡大縮小を行う、カメラ位置を調整する等のことを含みます。
  4. 光源を付加し、カラーリングを指定。ライティングはサーフェスの形状の可視化状態を強調したり、物体グラフに対して3次元の遠近を与えます。カラーは、不変データと可変データの両方のデータ値を伝搬することができます。


  物体の可視化手法 物体の可視化関数