Visualização de campos tensoriais utilizando simulação lagrangeana de fluidos

• Autor(a) principal: Souza Filho, José Luiz Ribeiro de
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4786
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO; Campos tensoriais; Visualização científica; Dinâmica de fluidos; Hidrodinâmica de partículas suavizadas; Tensor field; Scientific visualization; Fluid dynamics; Smoothed particle hydrodynamics

Análise e visualização de campos tensoriais simétricos de segunda ordem é um pro blema desafiador, pois eles geralmente representam dados multivariados. Trabalhos nessa área utilizam de diferentes estratégias para tornar perceptíveis propriedades desejadas dos campos. Essas propriedades são, por exemplo, estruturas colineares e coplanares. Em casos como campos tensoriais que representam tecidos orgânicos obtidos por ressonância magnética, ressaltar essas estruturas pode ser útil para a área médica de diagnóstico e neurociência por exemplo. Um tipo específico de visualização consiste na observação da propagação de partículas sobre os campos. Mas, grande parte desses métodos não des creve interações entre partículas e são estáticos. Essa dissertação propõe um método que induz o sistema perceptual humano a perceber de forma mais intuitiva essas estruturas, utilizando dinâmica de fluidos. Foram propostas modificações de uma implementação específica das Equações de Navier-Stokes, chamada Hidrodinâmica de Partículas Suavi zadas (SPH). Diferente de outras abordagens, o modelo proposto explora interação entre partículas para ressaltar a percepção de estruturas subjacentes no campo tensorial. Foi proposta uma força externa para manter partículas em regiões de interesse e também a aplicação de uma distorção na função núcleo, ambas baseadas nas informações dos tenso res. A distorção faz com que as partículas se alinhem de acordo com estruturas colineares e coplanares consecutivas do campo, exibindo continuidades e também conectividades.