Stereoscopic and interactive visualization of electromagnetic fields in virtual reality environments

par Adam Królewiak

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Ewa Napieralska et de Maria Pietruszka.

Soutenue en 2004

à l'Artois en cotutelle avec Politechnika Łódzka .

mots clés

• Champs électromagnétiques

Titre traduit

Les interactivités holographiques au niveau de la visualisation des champs électromagnétiques

Résumé

La thèse est consacrée aux méthodes scientifiques de visualisation des champs électromagnétiques dans un environnement tridimensionnel. Les méthodes élaborées concernent trois domaines : la représentation graphique de données scientifiques, l'interaction avec l'utilisateur, la réalisation de la visualisation stéréoscopique. Des méthodes de navigation dans l'espace, de manipulation des objets et du contrôle de l'application stéréoscopique par menus ont été développés. Un scenarii d'interaction et de synchronisation des tâches est également décrit. L'extraction de valeur locales en un point quelconque de la représentation graphique constitue un point fort de la thèse. Cette opération est rendue possible par l'utilisation d'une structure de données originale. Un chapitre est entièrement consacré aux méthode de réalisation d'images stéréoscopiques et à leur recomposition pour obtenir une perception en relief. Les principaux paramètres sont déterminés par une procédure automatique.

Résumé

The thesis is devoted to the methods of electromagnetic fields' scientific visualization set in multidimensional virtual reality environment which gives spatial image and interaction with data space. Developed methods concern three domains: graphical methods of scientific data presentation, human-machine communication and realization of stereoscopy. In order to present volumetric and vector features the standard methods were adopted: colored maps (interactively cutting data set), isosurfaces and cones (vectors). The method of navigation within data space, objects' manipulation and control of application using menu system were developed. The most interesting method is numerical data querying directly from graphical objects realized based on the author's data structures. Much attention was devoted to stereo image creation and its influence on the space perception improvement. The result is the method of stereo parameters' automatic calculation.