Sichtbarkeitsoptimierung und Massebehaftete Partikel in der Strömungsvisualisierung

Abstract

Die folgende Arbeit ist im Bereich der wissenschaftlichen Visualisierung angesiedelt, die sich als Teilgebiet der Computergrafik versteht und interdisziplinär mit anderen wissenschaftlichen Disziplinen, wie etwa der Meteorologie, der Medizin und dem Ingenieurswesen, verknüpft ist. Im ersten Teil werden optimierungsbasierte Ansätze vorgestellt, die die Sichtbarkeit von allgemeinen Linien und Flächen einstellen um eine Balance zwischen der Darstellbarkeit von Informationen und der Vermeidung von Verdeckung zu finden. Der zweite Teil ist neuen Visualisierungsmethoden für zeitabhängige Strömungen gewidmet, was die erwartungstreue Darstellung von integrationsbasierten Skalarfeldern und die Einführung einer neuen Klasse von Wirbeldefinitionen beinhaltet. Im dritten Teil werden massebehaftete Partikel als ein neues Anwendungsfeld in der Strömungsvisualisierung eingeführt. Im Einzelnen wird Integralgeometrie extrahiert und visualisiert, das Wirbelverhalten und die Separation von masseabhängigen Partikeln studiert, traditionelle Vektorfeldtopologie auf den masseabhängigen Fall erweitert und ein neuer Ansatz zur Entdeckung der Herkunft von Schmutzartikeln in Strömungen präsentiert.