Recherche

Reconstruction 3D de microbialites

Les microbialites peuvent présenter des morphologies complexes qui conservent des indices sur l’écologie microbienne ancienne. Cependant, l’extraction et l’interprétation de ces indices constituent un véritable défi en raison de la complexité des structures microbiennes et de la difficulté de relier la morphologie aux processus microbiens. Nous étudions la morphologie tridimensionnelle des microbialites modernes et anciennes à l’aide de diverses techniques.

Visualisation du changement climatique

Nous utilisons 3DVisualizer et développons une nouvelle suite d’outils informatiques pour explorer les changements dans la circulation océanique globale. Ce projet fusionne l’analyse du flux océanique avec 40 ans de données collectées précédemment à partir de carottes sédimentaires d’eaux profondes afin d’obtenir de nouvelles informations sur les changements passés de la circulation océanique.

Microscopie confocale

La microscopie confocale multicanaux est utilisée pour mettre en évidence différentes caractéristiques biologiques au sein d’un échantillon. La co-visualisation des canaux en 3d fournit de nouvelles perspectives qui ne sont pas reconnues dans les techniques de visualisation traditionnelles. Nous développons des collaborations avec des utilisateurs de microscopie confocale afin d’étendre l’utilisation de 3DVisualizer à cette communauté.

CrustaMars

La cartographie de la géologie de Mars peut être réalisée en visualisant des données et des images topographiques orbitales à résolution variable grâce à Crusta. Deux des sites d’atterrissage candidats pour le Mars Science Laboratory de la NASA ont fait l’objet d’études approfondies et les recherches en cours porteront sur le site d’atterrissage choisi.

Dynamique de l'intérieur de la Terre

Les modèles géodynamiques de convection dans le manteau terrestre révèlent les processus qui régissent la tectonique des plaques, la formation des montagnes, le volcanisme et l’histoire thermique de notre planète. La tomographie sismique est utilisée pour voir l’intérieur profond de la Terre et identifier les structures thermochimiques qui se trouvent sous nos pieds. Nous utilisons 3DVisualizer pour étudier et analyser les champs d’écoulement générés par des simulations géodynamiques et les structures observées par imagerie sismique.

Tremblements de terre et autres risques naturels

Nous utilisons des scans à haute résolution de la topographie (LIDAR) pour mesurer le déplacement sur les failles dues aux tremblements de terre.

Les médias réactifs dans les sciences et les arts

Nous étudions la manière dont le CAVE et le VRUI modifient la façon dont les scientifiques mènent leurs recherches. En s’appuyant sur le domaine des études scientifiques et technologiques, nous étudions l’expérience phénoménologique d’une interaction prolongée avec des objets de données dynamiques. En collaboration avec le laboratoire d’innovation en sciences humaines, nous explorons également de nouveaux modèles d’engagement dans les environnements immersifs 3D en collaborant avec des artistes, et en développant des projets de sciences humaines numériques qui peuvent utiliser pleinement le VRUI et le KeckCAVES.

Structure des systèmes non linéaires

Les systèmes dynamiques non linéaires sont notoirement difficiles à analyser. L’exemple le plus connu de ce phénomène se trouve dans le chaos déterministe, où les systèmes produisent activement des comportements imprévisibles et d’apparence aléatoire, malgré la simplicité des équations qui les gouvernent. De nombreux domaines connaissent bien ce type de comportement complexe ; on le retrouve dans un large éventail de phénomènes allant de la turbulence des fluides et des circuits électroniques aux dynamiques écologiques et économiques. Jusqu’à récemment, la difficulté de la recherche et de l’enseignement dans le domaine des systèmes dynamiques non linéaires a été de « visualiser » les structures sous-jacentes qui produisent le chaos. Ce n’est qu’au cours de ces dernières années, avec le développement de processeurs graphiques à haute performance et d’outils de visualisation innovants, tels que les environnements caverneux à immersion sensorielle, qu’une approche directe de la visualisation interactive des systèmes dynamiques non linéaires est devenue possible.

Publications

Une liste partielle des publications produites sur ou avec l’utilisation de la technologie KeckCAVES est disponible ici. Parce que nous sommes une équipe diversifiée, multidisciplinaire et multi-institutionnelle, cette liste est toujours incomplète. Nous vous encourageons à mettre à jour la liste, soit directement, soit en envoyant un message à l’équipe KeckCAVES avec les nouvelles publications, les résumés et autres produits.

Financement

Le développement de KeckCAVES a été assuré par la Fondation W. M. Keck, la National Science Foundation et l’Université de Californie, Davis.