Octreemizer®
Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS

Octreemizer® ist ein auf 3D-Texturen basierender Ansatz zur interaktiven Visualisierung von sehr großen volumetrischen Datensätzen. Octreemizer™ verwendet ein zweistufiges prädiktives Paging von mehreren hierarchisch angeordneten Auflösungsstufen und gewährleistet so eine vorgeschriebene Bildwiederholrate, die zum Beispiel von interaktiven Anwendungen benötigt wird. Seine Nutzer können in mehrere Gigabyte großen volumetrischen Datensätzen navigieren, bei nur geringen Speicheranforderungen und in Echtzeit. Mit herkömmlichen Ansätzen dagegen wird bei sehr großen volumetrischen Datensätzen die Darstellung unzumutbar verlangsamt oder die Qualität auf ein inakzeptables Maß reduziert. Denn diese Ansätze basieren auf der Darstellung des kompletten Datensatzes in bestmöglicher Qualität, ungeachtet dessen, dass oft ein hoher Anteil des Datensatzes ohnehin nicht sichtbar ist (z. B. verdeckt oder nicht im Sichtfeld), und dass oft auch jeweils nur ein kleiner Teil von Interesse ist. Die somit überflüssigen Anteile lädt Octreemizer™ nicht in den Speicher und spart sie auch bei der Darstellung aus, was der Darstellungsqualität und -geschwindigkeit der sichtbaren bzw. interessanten Anteile zugute kommt.
Technik

Die technologische Basis ist ein hierarchisches Paging, das interaktive Bildwiederholraten für sehr große volumetrische Datensätze gewährleistet, indem es schrittweise Texturauflösung gegen Geschwindigkeit eintauschen kann. Das Paging vom Hauptspeicher in den Texturspeicher sowie das Paging von der Festplatte in den Hauptspeicher wird effizient abgewickelt. Der Octreemizer™ bestand Tests mit bis zu 150 GB großen Datensätzen. Er funktioniert noch mit weniger als 500 MB Hauptspeicher tadellos. Somit können diese Volumen sogar mit normalen Laptops visualisiert werden. Octreemizer™ verwendet OpenGL und ist als C++ Bibliothek verfügbar. Er wurde auf 32 Bit und 64 Bit Versionen von Windows, Linux und Irix getestet.
Anwendungen

In der Regel untersuchen die Nutzer ihre Datensätze mit Hilfe von durch das Volumen geschnittenen Ebenen und lokalen Ausschnitten des Volumens (siehe Abb. S.1: Seismischer Datensatz). Sie durchsuchen die Datensätze, indem sie sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit um diese Ausschnitte herum bewegen. Dabei bewegen sie sich durch einige Bereiche schneller und werden in anderen Bereichen langsamer oder halten inne, um lokale Details genauer unter die Lupe zu nehmen. Basierend auf interaktiven Bildwiederholraten können die Nutzer des Octreemizer™ nahezu stufenlos zwischen schnellerer oder qualitativ besserer Darstellung wählen.
Ursprünglich entwickelt vom Fraunhofer IAIS für das VRGeo-Konsortium der Öl- und Gasindustrie ist der Octreemizer™ für viele weitere Anwendungsfelder geeignet, z. B. in der Automobilentwicklung oder in der Medizin.

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