Vizualizace 3-rozměrných dat slunečního povrchu

Abstract

Práce se zabývá možnostmi vizualizace vícerozměrných dat. Cílem práce je vybrat a implementovat vhodné vizualizační metody. V práci jsou dále rozebrány výpočetní metody numerické integrace, interpolace a konstrukce geometrie, které se pojí s vizualizačními metodami. Vybrané metody a algoritmy jsou implementovány ve formě prototypu, jehož design se zaměřuje na fyzikální přesnost zobrazení, srozumitelnost, možnosti aproximace hodnot, výkon, ale i portabilitu. Prototyp je implementován pomocí webových technologií (JavaScript a WebGL), výpočetní část je implementována v jazyce Python. Prototyp umožňuje zobrazení na LCD stěně v prostředí SAGE2 a na 3D monitoru. Součástí prototypu je implementace Python balíčku umožňující rychlou integraci a interpolaci. Implementovaný prototyp byl uživatelsky otestován. Testování obsahuje také porovnání rychlosti implementovaných matematických metod s implementací totožných metod v balíčku SciPy.

The thesis deals with the possibilities of multidimensional data visualization. The aim is to select and implement a suitable vector field visualization methods. The thesis includes an analysis of numerical integration methods, interpolation methods, and geometry construction algorithms. Based on the analysis, the thesis presents the design of a prototype visualization application. The design focuses on physical accuracy and clarity of the visualization, value approximation, performance, and also portability. The prototype is implemented using web technologies (JavaScript and WebGL) and works also in SAGE2 environment; the computation components of the application are implemented in Python. The thesis includes the evaluation of the user tests as well as a performance comparison of the implemented mathematical methods with the corresponding methods implemented in SciPy module.