Funksjonell (dataflyt-) modell. Del 3 "Visualization Pipeline" Sammenkobling i praksis. Prosess- og data-objekter. Transformasjon. Representasjon (mer

Transkript

1 Funksjonell (dataflt-) modell Del 3 "Visualization Pipeline" Transformasjon Konvertere data fra opprinnelig form til grafiske primitiver (tpisk gjennom flere ledd) Representasjon (mer om dette i neste del!) INF2340 / V04 2 Prosess- og data-objekter = dataflt source Sammenkobling i praksis filter mapper prosess-objekter: source filter filter mapper GetSource GetOutput SetInput GetInput GetSource GetOutput SetInput GetInput data-objekter: data data data data data data forenklet notasjon: source filter filter mapper Kobling 2: ->SetInput(->GetOutput()) Kobling 1: Et data-objekt opprettes som regel automatisk av "source" objektet. Merk: Et filter er en spesiell tpe "source"! INF2340 / V04 3 INF2340 / V04 4 1

2 vtkprocessobject Tpe-matching vtkprocessobject vtkprocessobject vtkdataobject Eksekvering av "pipeline" (oppdatering av data-objekter) vtksource vtksource vtkmapper vtkdataset vtkfilter C G A B S? F? M? D? D E Eksempel: Filter-tpen vtkwarpscalar skal ha et data-objekt av tpen vtkpointset som input. Et data-objekt av tpen vtkpoldata går også bra siden dette er en spesialisering av vtkpointset! INF2340 / V04 5 Hvis D modifiseres... F... må denne delen av "pipeline" re-eksekveres (for å oppdatere E og F)! INF2340 / V04 6 Med andre ord... Implisitt ("demand driven") snkronisering A B C D G Hvis E må oppdateres... E F Hvert prosess-objekt (vtkprocessobject) som kan ta "input" har en metode Update som kalles rekursivt bakover i "pipeline" for å oppdatere alt som har konsekvens for objektet selv. Hvert "source"-objekt (vtksource) har en metode Eecute som modifiserer (re-genererer) "output". Prosess- og data-objekter holder rede på når de sist ble modifisert og/eller utførte Eecute. (Dermed utføres Eecute aldri unødvendig!) Update kalles vanligvis automatisk hos mappere hver gang en scene må tegnes opp på ntt. Det er også mulig å kalle Update manuelt hos et vilkårlig objekt i en "pipeline"!... må evt. hele denne delen av "pipeline" re-eksekveres! INF2340 / V04 7 INF2340 / V04 8 2

3 Fil: POLYDATA uten attributt-data Fil: POLYDATA uten attributt-data vtkpoldatareader vtkpoldatareader vtkpoldatanormals vtkpoldatanormals vtkpoldatamapper INF2340 / V04 9 INF2340 / V04 10 GetOutput() GetPolDataOutput() vtkpoldatareader Fil: POLYDATA uten attributt-data vtkpoldatamapper Alternativ vtkpoldatanormals vtkconesource vtkglph3d Fordi... vtkdataset vtkpoldatamapper vtkmapper vtkpoldatamapper vtkpoldata INF2340 / V04 11 INF2340 / V

4 Fil: STRUCTURED_POINTS med skalar-verdier Fil: STRUCTURED_POINTS med skalar-verdier vtkstructuredpointsreader vtkstructuredpointsreader vtkgeometrfilter vtkwarpscalar GetPolDataOutput() Fordi det ikke fins noen vtkdatasetnormals klasse! vtkpoldatanormals vtkpoldatamapper INF2340 / V04 13 INF2340 / V04 14 Hvorfor et vtkgeometrfilter? Fil: POLYDATA uten attributt-data Fil: STRUCTURED_POINTS med skalar-verdier vtkpoldatareader vtkstructuredpointsreader vtkstructuredpointsreader "output" av tpen vtkstructuredpoints "input" av tpen vtkdataset Hevet polgonflate direkte fra fil! vtkgeometrfilter Genererer polgonflate med høde = 0. vtkgeometrfilter "output" av tpen vtkpoldata vtkwarpscalar Hever polgonflaten i henhold til skalarverdiene. "input" av tpen vtkpointset vtkwarpscalar vtkdataset vtkpoldatanormals For Gouraudsjattering vtkpoldatanormals For Gouraud-sjattering vtkstructuredpoints vtkpointset Genererer skalarverdier (for farge-avbilding). Skalarverdier (for farge-avbilding) direkte fra fil! (Kopieres gjennom "pipeline".) vtkpoldata vtkpoldatamapper vtkpoldatamapper INF2340 / V04 15 INF2340 / V

5 Diskrete data og interpolasjon Del 4 Datarepresentasjon Et datasett er diskret (endelig mengde med numeriske verdier) Interpolasjon brukes for å finne verdier i vilkårlige mellomliggende punkter Gitt informasjon Interpoleres fra gitt informasjon INF2340 / V04 18 Punkt Definert i det vanlige (Euklidske) rommet Celle Gruppe av punkter med veldefinerte naboforhold Noen vanlige celletper (VTK definerer i alt 12 tper): Node Polgon Linje Pollinje Triangel Tetraeder Heaeder MERK: Ofte skjer interpolasjon på grunnlag av celletpe! INF2340 / V04 19 INF2340 / V

6 Geometri Punkters romlige posisjon Topologi Naboforhold mellom punkter uavhengig av geometri Ulik geometri! Lik geometri! Lik topologi! Ulik topologi! INF2340 / V04 21 INF2340 / V04 22 En gammel kjenning Data-attributter uvanlig topologi vanlig topologi Skalarer F.eks.: temperatur, trkk, fuktighet... Vektorer F.eks.: vindretning og -strke, gradient i skalarfelt... (Flate-)Normaler Spesiell tpe vektor med lengde = 1... INF2340 / V04 23 INF2340 / V

7 Et VTK datasett Structured Points - Regulær (implisitt) geometri og topologi 1) Organiserende struktur Geometri Topologi 2) Data-attributter (vanligvis lokalisert i punkter) Punkter Celler Skalarer Vektorer Normaler... INF2340 / V04 25 INF2340 / V04 26 Rectilinear Grid - Delvis regulær geometri -Regulær topologi Structured Grid - Irregulær geometri (punkter angis eksplisitt) - Regulær topologi INF2340 / V04 27 INF2340 / V

8 Unstructured Grid - Irregulær geometri og topologi (både punkter og celler angis eksplisitt) Polgonal Data - Cellene har 2D topologi - Forøvrig samme egenskaper som Unstructured Grid INF2340 / V04 29 INF2340 / V04 30 vtkdataset vtkstructuredpoints vtkrectilineargrid vtkpointset vtkstructuredgrid vtkunstructuredgrid vtkpoldata INF2340 / V