Bachelor Thesis BCLR-2020-108

BibliographyMarmann, Thomas: Beschleunigung des Renderings Paralleler Koordinaten mittels Auflösungsskalierung und Temporaler Rekonstruktion.
University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Bachelor Thesis No. 108 (2020).
59 pages, german.
Abstract

Eine wichtige Visualisierung von hochdimensionalen Datensätzen sind Parallelen Koordinaten, bei denen die Daten als Linienzüge dargestellt werden, die parallele Achsen entsprechend ihrer Werte schneiden. Für große Datensätze kommt es hierbei jedoch zu sehr dichten Linienhaufen, welche durch Effekte wie Overdraw die Programmausführung verlangsamen können. Ein solches Problem tritt in der Visualisierungsumgebung MegaMol der Universität Stuttgart bei großen Datensätzen und Auflösungen auf. Zur Verbesserung dieser Echzeitinteraktion entsteht also Bedarf, den Rendervorgang, welcher auch im Wesentlichen die Reaktionszeit des Programms bestimmt, zu beschleunigen. In dieser Arbeit werden Verfahren vorgeschlagen, welche durch Nutzung von Auflösungsskalierung beim Rendern, Amortisieren der Renderkosten über mehrere Schritte und anschließender temporaler Rekonstruktion die Programmausführung beschleunigen. Es wird die Qualität der Anzeige unter Nutzung der Verfahren analysiert und die erzielte Beschleunigung in Hinblick auf Einflussfaktoren untersucht. Bildqualität wird anhand von Bildschirmschnappschüssen verglichen und bewertet. Ghosting-Artefakte, welche bei Bewegung der Szene bei amortisiertem Rendern entstehen können, werden durch Reprojektion der Abtastungen minimiert. Verbleibende Fehler werden aufgezeigt und deren Auswirkung auf den Bildeindruck untersucht. Zur Bewertung der Performanz der Verfahren wurden Messungen der Renderdauer unternommen und ausgewertet. Es wird gezeigt, dass die vorgeschlagenen Verfahren in vielen kritischen Situationen eine deutliche Beschleunigung des Rendervorgangs erreichen und ebenso die Grenzen der Verfahren aufgezeigt.

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Volltext
Department(s)University of Stuttgart, Institute of Visualisation and Interactive Systems, Visualisation and Interactive Systems
Superviser(s)Ertl, Prof. Thomas; Becher, Michael; Reina, Dr. Guido; Heinemann, Moritz
Entry dateMay 3, 2021
   Publ. Computer Science