Forschung

3D-Rekonstruktion von Mikrobialiten

Mikrobialite können eine komplexe Morphologie aufweisen, die Hinweise auf die alte mikrobielle Ökologie enthält. Diese Hinweise zu extrahieren und zu interpretieren ist jedoch aufgrund der Komplexität der mikrobiellen Strukturen und der Schwierigkeiten, die Morphologie mit mikrobiellen Prozessen in Verbindung zu bringen, eine Herausforderung. Wir untersuchen die 3D-Morphologie von modernen und alten Mikrobialiten mit verschiedenen Techniken.

Visualisierung des Klimawandels

Wir verwenden 3DVisualizer und entwickeln eine neue Reihe von Rechenwerkzeugen, um Veränderungen in der globalen Ozeanzirkulation zu untersuchen. In diesem Projekt wird die Analyse der Meeresströmung mit 40 Jahren an zuvor gesammelten Daten aus Sedimentkernen der Tiefsee kombiniert, um neue Erkenntnisse über die Veränderungen der Ozeanzirkulation in der Vergangenheit zu gewinnen.

Konfokale Mikroskopie

Die konfokale Mehrkanalmikroskopie wird eingesetzt, um verschiedene biologische Merkmale innerhalb einer Probe hervorzuheben. Die Co-Visualisierung der Kanäle in 3D bietet neue Einblicke, die bei herkömmlichen Visualisierungstechniken nicht erkannt werden. Wir arbeiten mit Anwendern der konfokalen Mikroskopie zusammen, um die Nutzung von 3DVisualizer auf diese Gemeinschaft auszuweiten.

CrustaMars

Die Kartierung der Geologie des Mars kann durch die Visualisierung von orbitalen topographischen Daten und Bildern mit variabler Auflösung mit Crusta durchgeführt werden. Zwei der in Frage kommenden Landeplätze für das Mars Science Laboratory der NASA wurden eingehend untersucht, und die laufende Forschung wird sich auf den ausgewählten Landeplatz konzentrieren.

Die Dynamik des Erdinneren

Geodynamische Modelle der Konvektion im Erdmantel geben Aufschluss über die Prozesse, die die Plattentektonik, die Gebirgsbildung, den Vulkanismus und die thermische Geschichte unseres Planeten bestimmen. Die seismische Tomographie wird eingesetzt, um in das tiefe Innere der Erde zu blicken und die thermo-chemischen Strukturen zu identifizieren, die tief unter unseren Füßen liegen. Wir verwenden 3DVisualizer zur Untersuchung und Analyse von Strömungsfeldern, die aus geodynamischen Simulationen erzeugt wurden, und von Strukturen, die mit seismischen Aufnahmen beobachtet wurden.

Erdbeben und andere Naturgefahren

Wir verwenden hochauflösende Topographiescans (LIDAR), um die durch Erdbeben verursachten Verschiebungen an Verwerfungen zu messen.

Responsive Media in Wissenschaft und Kunst

Wir untersuchen die Art und Weise, wie CAVE und VRUI die Art und Weise, wie Wissenschaftler forschen, verändern. Ausgehend von den Science & Technology Studies untersuchen wir die phänomenologische Erfahrung der erweiterten Interaktion mit dynamischen Datenobjekten. In Zusammenarbeit mit dem Humanities Innovation Lab erforschen wir außerdem neue Modelle für den Umgang mit immersiven 3D-Umgebungen durch die Zusammenarbeit mit Künstlern und entwickeln Projekte im Bereich der digitalen Geisteswissenschaften, die VRUI und das KeckCAVES umfassend nutzen können.

Struktur von nichtlinearen Systemen

Nichtlineare dynamische Systeme sind bekanntermaßen schwer zu analysieren. Das bekannteste Beispiel hierfür ist das deterministische Chaos, bei dem Systeme trotz der Einfachheit der herrschenden Gleichungen aktiv unvorhersehbare und zufällig erscheinende Verhaltensweisen erzeugen. Viele Bereiche sind mit dieser Art von komplexem Verhalten vertraut; es findet sich in einer Vielzahl von Phänomenen, von Flüssigkeitsturbulenzen und elektronischen Schaltkreisen bis hin zu ökologischen und wirtschaftlichen Dynamiken. Bis vor kurzem bestand die Schwierigkeit der Forschung und Ausbildung im Bereich der nichtlinearen dynamischen Systeme darin, die zugrundeliegenden Strukturen, die das Chaos hervorrufen, „sichtbar“ zu machen. Erst in den letzten Jahren, mit der Entwicklung von Hochleistungs-Grafikprozessoren und innovativen Visualisierungswerkzeugen, wie z.B. sensorisch-immersive Höhlenumgebungen, ist ein direkter Ansatz zur interaktiven Visualisierung nichtlinearer dynamischer Systeme möglich geworden.

Veröffentlichungen

Eine unvollständige Liste der Veröffentlichungen, die über oder mit Hilfe der KeckCAVES-Technologie erstellt wurden, finden Sie hier. Da wir ein vielfältiges, multidisziplinäres und institutionenübergreifendes Team sind, ist diese Liste immer unvollständig. Wir ermutigen Sie, die Liste zu aktualisieren, entweder direkt oder indem Sie dem KeckCAVES-Team eine Nachricht mit neuen Veröffentlichungen, Zusammenfassungen und anderen Produkten schicken.

Finanzierung

Die Entwicklung von KeckCAVES wurde von der W. M. Keck Foundation, der National Science Foundation und der University of California, Davis, unterstützt.